Categorie: Buchi neri Relatività Strumenti e missioni
Tags: anello fotonico buco nero disco accrescimento EHT M87
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:10
Osservato l'anello fotonico del buco nero di M87 **
Ci dispiace per il dotto giornalista e per i suoi orifizi spaziali, ma il buco nero di M87 è tornato a farsi sentire. Volevamo zittirlo per non distrarci da cose terrene ben più importanti, ma le sue dimensioni ci hanno convinto a non cercare di intervenire...
A parte gli scherzi, la storica immagine del buco nero di M87 è riuscita a regalarci ancora di più. Un po' come quando si cerca di oscurare una stella troppo luminosa attraverso un coronografo, così l'informazione ricevuta dall'EHT (Event Horizon Telescope) è stata rianalizzata cercando di separare la luce in due componenti, quella che arrivava dal disco di accrescimento e quella localizzata proprio nell'anello fotonico, l'ultima posizione in cui la luce può ancora ruotare attorno al buco nero e tornare verso di noi. Un anello strettissimo, quest'ultimo, che non poteva che scomparire all'interno di quella ben più estesa del gas e della polvere che circonda la nostra singolarità.
Non possiamo certo entrare nel tecnico, ma l'immagine finale "osservata" ha dell'incredibile, come mostrato nell'immagine che segue:
Il risultato ottenuto va oltre le più rosee previsioni, che ipotizzavano la costruzione di un nuovo telescopio spaziale per raggiungere lo scopo.
Osservare l'anello fotonico ha un valore concettuale importantissimo, dato che mentre il disco di accrescimento mescola in qualche modo l'astrofisica classica con la relatività, l'anello fotonico è un qualcosa che dipende solo e soltanto dalla relatività generale, dato che mostra chiaramente i suoi effetti gravitazionali.
Ci dispiace veramente per certa informazione ignorante, ma aver visto l'anello fotonico per qualcuno (come noi) è una notizia eccezionale!
Di seguito un video che spiega molto bene il tutto e che ci fa sentire sempre più vicini ai veri Signori del Cosmo.
Articolo originale QUI
10 commenti
Wow che spettacolo di immagine! Ma è stato ri-osservato o è una rielaborazione dei dati dell'osservazione del 2019?
E come si è separata la luce proveniente dal disco di accrescimento da quella proveniente dell'anello fotonico? Sono lunghezze d'onda differenti e precise?
ciao Lampone!
Sono gli stessi dati, ma rielaborati con un nuova tecnica, che non può essere spiegata semplicemente, ma che è descritta nel lavoro originario.
Tanto per divertirci un po', la butto lì...
"With four parameters I can fit an elephant, and with five I can make him wiggle his trunk."
John von Neumann
"""
Author: Piotr A. Zolnierczuk (zolnierczukp at ornl dot gov)
Based on a paper by:
Drawing an elephant with four complex parameters
Jurgen Mayer, Khaled Khairy, and Jonathon Howard,
Am. J. Phys. 78, 648 (2010), DOI:10.1119/1.3254017
"""
import numpy as np
import pylab
# elephant parameters
p1, p2, p3, p4 = (50 - 30j, 18 + 8j, 12 - 10j, -14 - 60j )
p5 = 40 + 20j # eyepiece
def fourier(t, C):
f = np.zeros(t.shape)
A, B = C.real, C.imag
for k in range(len(C)):
f = f + A[k]*np.cos(k*t) + B[k]*np.sin(k*t)
return f
def elephant(t, p1, p2, p3, p4, p5):
npar = 6
Cx = np.zeros((npar,), dtype='complex')
Cy = np.zeros((npar,), dtype='complex')
Cx[1] = p1.real*1j
Cx[2] = p2.real*1j
Cx[3] = p3.real
Cx[5] = p4.real
Cy[1] = p4.imag + p1.imag*1j
Cy[2] = p2.imag*1j
Cy[3] = p3.imag*1j
x = np.append(fourier(t,Cx), [-p5.imag])
y = np.append(fourier(t,Cy), [p5.imag])
return x,y
x, y = elephant(np.linspace(0,2*np.pi,1000), p1, p2, p3, p4, p5)
pylab.plot(y,-x,'.')
pylab.show()
Bravo Maurizio, ma non ci ho capito proprio niente! Un aiutino?
penso che si voglia dire che tutto è possibile manovrando sui dati. Tuttavia, la tecnica ha basi solide anche se estremamente complicata.
Alberto, Enzo, la frase di John von Neumann(*) "With four parameters (**)I can fit an elephant..." è celebre e indica una certa tendenza umana, a sentirsi sicuri dei propri risultati teorici (anche gli scienziati sono fatti di carne) soprattutto quando lo sbocco di certe elaborazioni è fortemente mediatico. Da qui, forse, nasce la reazione sgangherata di Feltri che non condivido.
Non ho la competenza per valutare il lavoro svolto, ma il mio, diciamo, istinto mi porta a prendere in considerazione l'epigramma di John von Neumann, senza voler accusare nessuno... Diciamo per richiamare l'attenzione.
(*) John von Neumann, nato János Lajos Neumann, è stato un matematico, fisico e informatico ungherese naturalizzato statunitense. È generalmente considerato come uno dei più grandi matematici della storia moderna e una delle personalità scientifiche preminenti del XX secolo. Wikipedia
(**) Attribuita a von Neumann da Enrico Fermi, come citato da Freeman Dyson in "Un incontro con Enrico Fermi"
- In preda alla disperazione chiesi a Fermi se non fosse rimasto colpito dall'accordo tra i nostri numeri calcolati ei suoi numeri misurati. Fermi mi chiese: "Quanti parametri arbitrari hai usato per i tuoi calcoli?" Ho pensato per un momento alle nostre procedure di interruzione e ho detto: "Quattro". Lui mi disse: "Ricordo che il mio amico Johnny von Neumann era solito dire, con quattro parametri posso adattare un elefante e con cinque posso fargli muovere la proboscide".
caro Maurizio,
tu puoi anche aver ragione e spesso anch'io la penso così. Tuttavia, non mi sembra che parlare di anello fotonico attiri molto l'attenzione della gente comune, gente alla quale si rivolge il giornalista. La scienza può anche azzardare, ma -se l'articolo è serio- si manifestano tutti i dubbi in proposito. La tua citazione trova migliore spazio nel campo della materia oscura, dove NON vi sono reali osservazioni.
A me fa anche venire in mente - ma che resti tra noi appassionati di scienza, non ditelo a quell'ex giornalista - lo studio delle onde gravitazionali. Con software "miracolosi" riescono a tirare fuori un segnale che è più debole del rumore di fondo. Non è che con questi metodi si riesce a tirar fuori tutto e il contrario di tutto? Ma resto convinto che loro siano bravi e io sono mona
caro Alberto,
diciamo che nel caso delle onde gravitazionali la tecnologia è abbastanza semplice e si basa sull'interferenza tra due raggi perpendicolari che "dovrebbero" arrivare nello stesso istante nello stesso punto. Se non lo fanno è perché una direzione si è allungata o accorciata rispetto all'altra. E questo evento segue esattamente le regole dettate da Einstein...
Nel caso dell'anello fotonico, il problema è concettualmente molto più difficile e si basa su un qualcosa che sia in grado di separare gli effetti dovuti a fenomeni astrofisici (disco accrescimento) da quelli puramente gravitazionali (anello fotonico). Sono anni che si studiano procedimenti tecnologici in grado di farlo e non mi stupisco più di tanto che si sia riusciti prima del previsto. Resta il fatto che si ottiene proprio quello che si pensava... D'altra parte non è colpa della tecnologia se il risultato è proprio quello teorizzato; dire che sapendo il risultato era facile trovare proprio quello che si cercava è un discorso che svilisce la vera scienza (anche se a volte capita, purtroppo).
Caro Enzo. L'attenzione della gente viene convogliata attraverso la narrativa e i media più adatti. Sul web è possibile avere molti più contatti di quanto si può fare con i media tradizionali e l'Anello Fotonico, che ricorda sia il libro di Tolkien che la serie Star Trek, può raggiungere chiunque sia disposto a concedere l'attenzione per un attimo. Il bosone di Higgs è diventato celebre o popolare grazie al soprannome che qualcuno gli ha dato: la Particella di Dio. Lo stesso vale per il Big Bang e i Buchi Neri, la Materia/Energia Oscura (Guerre Stellari) e il Buco (un altro orifizio?) nell'Ozono. Tutto questo porta la gente a pensare (lo si fa quasi sempre apposta) che la scienza alla base sia assolutamente vera, affidabile o "settled" come si dice per il climate change. Si crea il Consenso e se la polarizzazione è forte ci si divide in ortodossi "mainstream" ed eretici (o negazionisti, terrapiattisti...) oppure ci si limita a chiedere nuovi fondi dato che l'Anello Fotonico richiede assolutamente ulteriori ricerche e anche lo scienziato "tiene famiglia" ;-) .