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Per la prima volta, gli astronomi sono riusciti a ottenere un'immagine radio di due buchi neri supermassicci che ruotano uno intorno all'altro, segnando un documentale rivoluzionario che conferma l'esistenza di sistemi binari di buchi neri. Questi straordinari oggetti, situati al centro del quasar OJ287, sono stati immortalati grazie agli sforzi del telescopio russo RadioAstron. L'immagine è divenuta una realtà grazie alla sua altissima risoluzione, offrendo una nuova finestra nel misterioso universo dei buchi neri.
Il progetto RadioAstron si costituisce di un potente radiotelescopio spaziale posizionato sul veicolo Spettro-R, lanciato nel 2011 come parte di un'iniziativa internazionale. Con una base di ben 340.000 km, RadioAstron ha surclassato le capacità di molti altri strumenti terrestri, incluso il famoso Telescopio dell'Orizzonte degli Eventi, celebre per aver catturato la prima immagine del buco nero M87* dieci anni fa. Con il suo potente occhio, RadioAstron è riuscito a vedere nei dettagli due buchi neri separati al centro di OJ287, rivelandoli non come semplici punti luminosi, ma come entità distinte con i loro getti di particelle.
Il lavoro cruciale di preparazione e analisi dei dati raccolti da RadioAstron sugli incredibili eventi di OJ287 è stato condotto da scienziati dell'Università di Turku, in Finlandia. Grazie alla loro esperienza, hanno sintetizzato un'immagine che mostra chiaramente i jet di particelle emessi dall'enorme buco nero di circa 18 miliardi di masse solari e dal suo compagno più piccolo, con una massa di 150 milioni di soli. Prima d’ora si erano ottenute immagini radio solo di singoli buchi neri, come quello situato al centro della Via Lattea e M87. Nessuno era mai riuscito a vedere delle coppie come questa.
Il quasar OJ287 è uno degli oggetti più luminosi nel cielo notturno, e gli astronomi lo possono osservare anche con telescopi amatoriali. La sua peculiarità più affascinante sta nel ciclo di 12 anni in cui la sua luminosità varia, fenomeno da tempo collegato agli orbitali dei due buchi neri che si muovono attorno a un centro di massa comune. Anche se apparve accidentalmente in fotografie astronomiche del XIX secolo, la sua vera natura rimase un mistero fino all’emergere di nuove teorie negli anni '80 che sono riuscite a spiegare i suoi processi complessi attraverso la lente della dinamica di buchi neri supermassicci vincolati dalla gravità.
Nel 2019-2020, il satellite della NASA TESS ha registrato la luce combinata dei dischi di accrescimento dei due buchi neri, ma in assenza di risoluzioni sufficientemente elevate, queste apparivano come un’unica fonte di luce. Era essenziale un'osservazione con una risoluzione che superasse di 100.000 volte quelle ottiche consuete, qualcosa raggiungibile soltanto tramite interferometria radio con basi estremamente ampie come quella offerta da RadioAstron.
Grazie a RadioAstron, i dati del 2017, raccolti mentre il satellite si allontanava dalla Terra diretto verso la Luna, hanno offerto un dettaglio senza precedenti. Riuscendo persino a scoprire fenomeni bizzarri come il getto di particelle oscillante del buco nero più piccolo, guidato dalle forze centrifughe e gravitazionali mentre si sposta attorno al suo partner più grande. Una dinamica rese vividamente comparabile alla rotazione di un tubo da giardino in un’analogia che facilita la nostra comprensione. Questa nuova prova costituisce non solo una conferma empirica dell'esistenza di coppie di buchi neri, ma offre una finestra sugli intricati dettagli che possono precedere il loro inevitabile collasso e fusione.
