Universo: le distanze si misurano grazie all’Occhio di Sauron

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Un team di scienziati, guidati dal dottor Sebastian Hoenig, dell’Università di Southampton, ha misurato con precisione la distanza della vicina galassia NGC4151, utilizzando l’interferometro WM Keck Observatory. I ricercatori si sono avvalsi di una nuova tecnica, la interferometria, sviluppata da loro stessi e in grado di misurare con precisione le distanze delle galassie.

Questo inedito sistema di calcolo si basa sulla misura della dimensione fisica e della densità di un oggetto distante, in modo tale da stimarne la lontananza dalla Terra. La galassia a spirale NGC4151, soprannominata Occhio di Sauron data la sua somiglianza con l’occhio della trilogia de Il Signore degli Anelli, ospita un buco nero supermassiccio attivo al suo centro, vale a dire che ammortizza le nubi di gas e cresce grazie all’assorbimento di enormi quantità di polveri che lo circondano. Durante questo processo, il materiale viene riscaldato e reso incandescente. È la polvere calda a formare un anello intorno al buco nero e ad emette una radiazione infrarossa.

I ricercatori hanno usato la radiazione come metro di calcolo. Tuttavia, la dimensione apparente dell’anello dell’Occhio di Sauron è così piccolo da rendersi necessaria la osservazione mediante il Keck Interferometer dell’Osservatorio di Mauna Kea, alle Hawaii, che raggiunge il potere risolutivo di un telescopio di 85 metri. Per misurare la dimensione fisica dell’anello di polveri, i ricercatori hanno quindi rilevato il ritardo tra l’emissione di luce in prossimità del buco nero e quella del lontano infrarosso. La distanza dal nucleo è semplicemente il ritardo diviso per la velocità della luce. Combinando la dimensione fisica dell’anello di polveri e la dimensione apparente misurata con il Keck Interferometer, gli scienziati sono stati in grado di determinare la distanza di NGC4151, con il 90 per cento di accuratezza.

Applicando questo stesso metodo su una dozzina di altre galassie, Hoenig ed i suoi colleghi sperano di riuscire a determinare le distanze tra gli oggetti, permettendo loro di affinare i valori dei parametri cosmologici ed ottenere una migliore comprensione della storia dell’espansione del nostro Universo. Uno dei principali problemi in astronomia, infatti, è proprio la misurazione delle grandi distanze nel Cosmo. Gli attuali e più comuni metodi misurano distanze relative. Ma, ora, la ricerca inglese mostra che anche le distanze possono essere misurate tramite i buchi neri supermassicci.

occhio sauron

Il processo di studio è stato magico“, ha dichiarato Hönig. “I calcoli della massa (peso) dei buchi neri supermassicci al centro delle galassie dipende da due fattori principali: la velocità di rotazione delle stelle nella galassia e la distanza“, conclude Darach Watson, scienziato presso il Niels Bohr Institute. “I nostri calcoli mostrano che i buchi neri supermassicci sono il 40 per cento più pesanti di quanto si pensasse. Questo cambia radicalmente le determinazioni delle masse di questi oggetti cosmici“.