Eureka, un buco nero! Ecco di cosa si tratta
ร recentissima la notizia del โbuco neroโ fotografato per la prima volta come dimostrazione, finalmente, dellโesistenza di questi incredibili mostri celesti.
La notizia, naturalmente, in pochissimo tempo ha fatto il giro del mondo, lasciando studiosi e non a bocca aperta per un successo che deriva da anni di studio e ricerca.
Tutto sulla scorta di congetture e teorie di grandi pensatori che in epoche tecnologicamente impreparate avevano giร ipotizzato lโesistenza dei cosรฌ detti buchi neri; e ancora una volta il merito va al genio di Albert Einstein che aveva immaginato, nella sua teoria della relativitร generale, la presenza di corpi celesti massivi con elevate capacitร gravitazionali.
La prima foto di un buco nero
Ma un altro grande scienziato che in tale campo ha dato un forte contributo, scomparso di recente, รจ Stephen Hawking il quale non solo ha spiegato in maniera chiara ed inequivocabile la presenza dei buchi neri, ma li ha descritti, li ha esposti, li ha studiati e li ha immaginati proprio come oggi vediamo la foto scattata dagli scienziati della collaborazione internazionale EHT Event Horizon Telescope, cui hanno partecipato ricercatrici dellโINFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dellโINAF Istituto Nazionale di Astrofisica.
La foto in particolare mette in evidenza lโorizzonte degli eventi, ma procediamo per gradi.
Cosโรจ in realtร un buco nero?
Dunque, che cosโรจ in realtร un buco nero? Le parole chiave sono: stella, massa e gravitร . Anche il buco nero, come tante altre realtร astronomiche entrate nellโimmaginario collettivo, ha popolato centinaia di racconti, decine di film e narrazioni in tutto il mondo.
In veritร il buco nero, coniato dal fisico statunitense John Archibald Wheeler negli anni โ60, non รจ nรฉ un buco, nรฉ nero, ma si comporta come se lo fosse. ร un buco perchรฉ nulla sfugge ad esso, ed รจ nero perchรฉ non concedendo scampo neanche ai fotoni risulta alla nostra percezione di colore nero. Un mostro che tutto inghiotte e che non perdona niente e nessuno che intralci il suo cammino.
La nascita di un buco nero
Quindi la nascita di un siffatto corpo celeste dipende dalla massa della stella. Come sappiamo il nostro Sole tra circa cinque miliardi di anni inizierร la sua ultima fase di vita, divenendo prima una Gigante Rossa, piรน fredda, ma molto piรน grande fino ad ingoiare Mercurio, Venere e Terra.
Poi passerร allo stadio del collasso gravitazionale fino a diventare una Nana bianca, ma a causa della sua massa ridotta, il Sole non diventerร mai un buco nero. Ma di stelle enormemente piรน grandi del Sole nellโUniverso ve ne sono a miliardi. Se una stella possiede una massa milioni di volte quella del Sole allora sarร unโottima candidata a diventare un buco nero.
Essa, al termine di utilizzo del proprio combustibile, esploderร espandendosi e poi sarร vittima della propria irresistibile forza di gravitร , diventando cosรฌ un temibile buco nero; una stella densissima che per quelle piรน massicce puรฒ arrivare anche a valori pari a 1,36 x 108 masse solari con una forza gravitazionale che la nostra immaginazione avrebbe difficoltร a concepire. Ed รจ per questo motivo che neanche la luce riesce a sfuggirgli, ecco perchรฉ il termine โneroโ.
Cosa accade in un buco nero?
Ma in prossimitร e allโinterno del buco nero accadono cose incredibili; secondo la teoria della relativitร di Einstein, lo spazio si piega a causa della forza gravitazionale, cosรฌ un buco nero si incurva allโinfinito, per via del suo peso enorme. Nei buchi neri le normali leggi della fisica sono messe fuori gioco. Ma come hanno fatto gli scienziati a capirne lโesistenza?
Ovviamente dallโeffetto che esso produce sulla materia in avvicinamento. E torniamo alla foto tanto apprezzata in queste ultime settimane. In effetti, lโimmagine non ci fa vedere il buco nero in quanto tale, ma la materia che vorticosamente gli sta girando intorno prima di essere risucchiata. E qui torniamo allโorizzonte degli eventi. Immaginiamo di imbarcarci su di una navicella spaziale con destinazione โbuco neroโ. Immaginiamo di arrivare ad una certa distanza.
Qui ovviamente lโimmaginazione dovrร funzionare al massimo delle proprie capacitร ! A tale distanza di sicurezza noteremmo esplosioni, gas ad altissime temperature, brillamenti improvvisi, tutto in un vortice senza fine intorno al mostro nero.
Cosa succede se ci avviciniamo ad un buco nero?
Mano a mano che ci avviciniamo la nostra sicurezza viene messa in discussione. La nostra navicella sta per varcare un confine immaginario, chiamato orizzonte degli eventi, oltre il quale non si potrร tornare piรน indietro. Al di lร di quel confine il nostro viaggio continuerร nellโinfinito con conseguenze che non possiamo conoscere e neanche immaginare. Certamente la nostra navicella, insieme allโequipaggio, verrebbe trasformata in uno spaghetto per poi essere dilaniata definitivamente.
Il buco nero non perdona, non lascia scampo. Insomma, una enorme bocca che mangia tutto, ma senza mai ingrassare. Questo perchรฉ? Dove finisce tutta la materia ingurgitata? Innanzitutto, la materia si trasforma in energia, ma poi? Nessuno ancora lo sa.
Hawking aveva una congettura molto interessante e cioรจ che per le leggi di simmetria in fisica, se in una zona del cosmo vi รจ un oggetto che ingoia tutto, da unโaltra parte del cosmo (non necessariamente lo stesso) vi sarร un oggetto che rigetterร tutto e molto probabilmente sarร la stessa materia o energia โmangiataโ dal buco nero; questi oggetti sono stati indicati dal genio britannico come โbuchi bianchiโ, cosรฌ come fecero lo stesso Einstein e Nathan Rosen molti decenni prima, costituendo cosรฌ un passaggio โsegretoโ nello spazio tempo, ma questa รจ tuttโaltra storia o meglio, questo รจ tutto un altro universoโฆ
A cura di Antonio Vincensi