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Espulsione di massa coronale solare e immagine Event Horizon Telescope buco nero M87

Il Sole lancia espulsioni di massa coronale capaci di paralizzare le reti elettriche globali: le sonde Parker Solar Probe e Solar Orbiter ne scrutano il cuore. All'altra estremità del cosmo, l'Event Horizon Telescope svela i segreti dei buchi neri supermassicci e il loro ruolo nell'evoluzione delle galassie. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO

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Le espulsioni di massa coronale: tempeste che attraversano il sistema solare
Il Sole non è una stella quieta: è un reattore nucleare di 1,4 milioni di chilometri di diametro in costante ebollizione magnetica. Le Espulsioni di Massa Coronale, note con l'acronimo CME dall'inglese Coronal Mass Ejection, sono i fenomeni più energetici del sistema solare: gigantesche bolle di plasma magnetizzato lanciate dalla corona solare a velocità comprese tra 500 e 3.000 chilometri al secondo. Una CME di grande entità trasporta fino a dieci miliardi di tonnellate di particelle cariche, e quando questa massa raggiunge la Terra in due o tre giorni di viaggio, l'interazione con il campo magnetico terrestre può scatenare tempeste geomagnetiche di straordinaria violenza. L'evento di Carrington del 1859, la più grande tempesta solare documentata, bruciò i cavi telegrafici e generò aurore visibili fino ai Caraibi: se un evento analogo colpisse oggi le infrastrutture elettriche e digitali del pianeta, le stime di danni economici raggiungerebbero i tremila miliardi di dollari.

Parker Solar Probe e Solar Orbiter: volare verso il Sole
Per comprendere e prevedere il meteo spaziale è necessario studiare il Sole da vicino, una sfida ingegneristica formidabile dato che la temperatura della corona solare supera il milione di gradi Kelvin. La sonda Parker Solar Probe della NASA, lanciata nel 2018, ha stabilito nel 2024 il record assoluto di avvicinamento a una stella: meno di 6,1 milioni di chilometri dalla fotosfera solare, protetta da uno scudo termico di soli 11 centimetri di spessore in carbonio composito capace di resistere a temperature di 1.370 gradi Celsius. Parker ha già attraversato l'esterno della corona solare, raccogliendo dati preziosi sui meccanismi di accelerazione del vento solare. In parallelo, la missione Solar Orbiter dell'ESA, lanciata nel 2020, ha fornito le prime immagini ad alta risoluzione dei poli solari, rivelando misteriosi "fuochi di campo" a piccola scala che potrebbero spiegare il riscaldamento coronale, uno dei problemi irrisolti dell'astrofisica solare.

All'orizzonte degli eventi: la fisica dei buchi neri
Se il Sole rappresenta la nostra minaccia cosmica più vicina, i buchi neri supermassicci operano su scala galattica. Un buco nero è una regione dello spazio-tempo in cui la curvatura gravitazionale è così estrema che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire oltre il confine matematico noto come orizzonte degli eventi. I buchi neri supermassicci, con masse che vanno da milioni a miliardi di volte quella del Sole, risiedono al centro di quasi ogni grande galassia, inclusa la Via Lattea, dove Sagittarius A ha una massa di circa quattro milioni di masse solari. La domanda di cosa accada esattamente all'orizzonte degli eventi è una delle più affascinanti della fisica moderna: secondo la teoria della relatività generale, un osservatore che cade oltre questo confine non percepisce nulla di straordinario nel momento del passaggio, ma è destinato a raggiungere la singolarità centrale in un tempo finito e breve, dove le leggi della fisica come le conosciamo cessano di applicarsi.

L'Event Horizon Telescope: fotografare l'invisibile
Il 10 aprile 2019 l'Event Horizon Telescope, una rete globale di radiotelescopi collegati in interferometria che forma effettivamente un telescopio grande quanto la Terra, ha pubblicato la prima immagine diretta di un buco nero: il mostro supermassiccio al centro della galassia M87, con una massa di 6,5 miliardi di soli. L'immagine mostra un anello luminoso asimmetrico, la luce del disco di accrescimento deformata e amplificata dalla gravità, attorno a un'ombra circolare scura: l'orizzonte degli eventi fotografato per la prima volta nella storia. Nel 2022 il team dell'EHT ha pubblicato la prima immagine di Sagittarius A, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, confermando le previsioni della relatività generale con una precisione straordinaria.

Il ruolo dei buchi neri nell'evoluzione delle galassie
I buchi neri supermassicci non sono solo oggetti esotici di interesse accademico: svolgono un ruolo attivo e fondamentale nell'evoluzione delle galassie che li ospitano. Quando un buco nero supermassiccio è in fase attiva di accrescimento, i quasar e i nuclei galattici attivi che genera emettono getti di radiazione e plasma relativistici capaci di scaldare il gas intergalattico e inibire la formazione di nuove stelle per milioni di anni. Questa retroazione tra il buco nero centrale e la galassia ospite è conosciuta come feedback del nucleo galattico attivo ed è uno dei meccanismi chiave nei modelli cosmologici moderni per spiegare perché le galassie ellittiche massicce abbiano smesso di formare stelle molto prima di quanto ci si aspetterebbe.

Il Sole e i buchi neri supermassicci sembrano agli antipodi dell'universo conoscibile, eppure entrambi ci ricordano che lo spazio non è un vuoto passivo ma un sistema dinamico e interconnesso. Studiare le tempeste del nostro Sole ci protegge dai rischi immediati per le nostre infrastrutture; scrutare i buchi neri ai margini delle galassie ci aiuta a capire come sia nato il cosmo che abitiamo. In entrambi i casi, la domanda è la stessa: comprendere le regole del gioco prima che il gioco ci sorprenda.

 

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