Innovazioni AI nell’astronomia: un nuovo modello 3D per le eruzioni dei buchi neri.
Un’immagine di un’eruzione energetica vicino al buco nero supermassiccio al centro della nostra Galassia, Sagittario A*, è stata ricostruita utilizzando una tecnica 3D simile a una scansione TC. I risultati, pubblicati su Nature Astronomy, offrono una visione più chiara di come si formano i punti luminosi attorno a un buco nero.
Le simulazioni supercomputerizzate suggeriscono che il materiale che orbita attorno a un buco nero — in una struttura nota come disco di accrescimento — può periodicamente eruttare in un evento energetico chiamato flare, osservabile nelle luci X-ray, infrarosse e radio. Tuttavia, ricostruire la struttura tridimensionale di questi flare dai dati osservati rappresenta una sfida.
Aviad Levis e i suoi colleghi hanno proposto una nuova tecnica di imaging simile al metodo usato nella tomografia computerizzata medica, anche nota come scansione TC, che hanno chiamato ‘tomografia polarimetrica orbitale’. I ricercatori hanno utilizzato osservazioni dall’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) l’11 aprile 2017 per studiare l’aspetto 3D di un flare a lunghezze d’onda radio. Sebbene la ricostruzione di un’immagine 3D da questo dataset sia difficile a causa della distanza e dei dettagli granulari dei cambiamenti di luminosità, gli autori hanno utilizzato una nuova tecnica computazionale che si basa su una rete neurale, vincolata dalle previsioni fisiche sui buchi neri e sui processi di radiazione elettromagnetica.
L’immagine risultante mostra che il flare probabilmente è originato da due punti luminosi sul disco di accrescimento, che è quasi frontale rispetto alla Terra. I punti ruotano in senso orario attorno al buco nero, a un raggio orbitale di metà della distanza Terra-Sole (circa 75 milioni di chilometri). La struttura recuperata del flare è simile a quella delle precedenti simulazioni al computer, confermando la nostra comprensione generale degli ambienti estremi attorno ai buchi neri.
Articolo Nature Astronomy: Orbital polarimetric tomography of a flare near the Sagittarius A* supermassive black hole. DOI 10.1038/s41550-024-02238-3.
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