La rete di radiotelescopi cattura l'immagine del getto di un buco nero lontano
Due immagini della galassia J0123+3044, riprese dai telescopi EVN con (a destra) e senza (a sinistra) MeerKAT. La galassia si trova nella costellazione dei Pesci e la sua luce ha impiegato 9 miliardi di anni per raggiungerci. La combinazione dei due telescopi permette agli scienziati di comprendere la struttura del raggio. Il campo visivo mostra un'area del cielo che copre 5 milionesimi di grado, la stessa dimensione di un'area larga 50 metri sulla Luna.
Le immagini più nitide dell'universo nascono quando i radiotelescopi di tutto il mondo lavorano insieme. Per la prima volta, la più grande rete di radiotelescopi del mondo, EVN, ha osservato insieme al MeerKAT del Sudafrica, il più potente radiotelescopio dell'emisfero meridionale. Le immagini, che ritraggono il getto di un buco nero lontano, aprono nuove possibilità di scoperte cosmiche e di cooperazione internazionale.
Il grande radiotelescopio sudafricano MeerKAT è composto da 64 antenne paraboliche, ciascuna di 13,5 metri di diametro, distribuite su un'area di 8 km nella regione del Karoo. MeerKAT, costruito e gestito dal South African Radio Astronomy Observatory SARAO, è una struttura nazionale della National Research Foundation (NRF) del Sudafrica ed è stato inaugurato nel 2018.
L'EVN è la rete di radiotelescopi più sensibile al mondo che lavora con la tecnologia dell'interferometria a lunghissima linea di base (VLBI). Con osservazioni sincronizzate su distanze fino a 9.000 chilometri, molte singole antenne agiscono come un unico telescopio, grande quanto la Terra. Questa tecnologia consente di visualizzare le onde radio dell'universo con una nitidezza senza precedenti.
Ora MeerKAT ha preso posto nella rete EVN per la prima volta, grazie a una collaborazione tra gli astronomi del SARAO in Sudafrica e dell'European Joint Institute for VLBI ERIC (JIVE), con sede nei Paesi Bassi.
I ricercatori hanno puntato MeerKAT insieme a molti altri telescopi, tra cui il telescopio da 25 metri dell'Osservatorio spaziale di Onsala in Svezia, su una galassia molto lontana nell'universo. La galassia J0123+3044 brilla grazie a un flusso di plasma energetico espulso da un buco nero supermassiccio.
Le immagini risultanti non solo rappresentano un traguardo tecnologico, ma dimostrano anche come la straordinaria sensibilità di MeerKAT aumenti in modo significativo sia la risoluzione che la sensibilità delle osservazioni a lunghissima distanza.
“MeerKAT, con le sue 64 antenne, è sensibile quanto una singola antenna parabolica con un diametro di 100 metri. Questo migliora notevolmente la qualità dell'immagine. Si tratta di un grande passo avanti per le future osservazioni con i telescopi dell'Osservatorio SKA”, afferma Jun Yang, astronomo dell'Osservatorio spaziale di Onsala, Chalmers.
Gli astronomi stanno ora lavorando in tutto il mondo per costruire i due telescopi che compongono l'Osservatorio SKA: SKA-Low in Australia e SKA-Mid in Sudafrica.
La Svezia sta per diventare membro dell'Osservatorio SKA, una collaborazione globale che costruisce e gestisce radiotelescopi avanzati in Australia e Sudafrica. Sia MeerKAT che EVN sono telescopi precursori del progetto SKA.
Tra gli obiettivi scientifici dell'Osservatorio SKA c'è quello di collegare il telescopio SKA-Mid con altri in tutto il mondo, proprio come è stato fatto con MeerKAT.
Le nuove osservazioni sono state effettuate con il MeerKAT in Sudafrica insieme a singoli radiotelescopi in Cina, Germania, Italia, Lettonia, Paesi Bassi, Polonia, Corea del Sud, Spagna, Svezia (il telescopio da 25 metri di Onsala), l'Osservatorio Radio Hartebeesthoek in Sudafrica e la rete e-Merlin nel Regno Unito.