Buchi neri, cosa sono  

Scritto da il 13 marzo 2018

Buchi neri, cosa sono

(fermo immagine da ‘Archive.Oapd.Inaf.it’)

Pubblicato il: 14/03/2018 10:47

“Per quanto difficile possa essere la vita, c’è sempre qualcosa che è possibile fare: guardate le stelle invece dei vostri piedi”. E’ una delle tante citazioni che, in queste ore, da tutto il mondo stanno arrivando sui social network per ricordare, ringraziare o semplicemente salutare il matematico, cosmologo e astrofisico Stephen Hawking, morto a 76 anni.

Nominato a soli 32 anni alla Royal Society, l’istituzione accademica più prestigiosa del Regno Unito, tra il 1965 e il 1970 elabora alcune delle più conosciute teorie che spiegano l’evoluzione dell’universo, dedicandosi poi allo studio dei buchi neri e occuparsi di divulgazione con quello che diventerà il suo best seller, ‘Dal big bang ai buchi neri. Breve storia del tempo’.

COS’È UN BUCO NERO – Ma cosa sono, questi buchi neri? “Se una stella è molto massiccia, più di 6-7 volte il Sole, quando esplode come supernova dà luogo all’oggetto più strano e affascinante del cosmo: un buco nero” spiega il sito dell’osservatorio astronomico INAF di Padova.

“Il nucleo della stella crolla sotto il proprio peso e non riesce a controbilanciarlo nemmeno comprimendosi al massimo. Niente può fermare la caduta della materia verso il centro della stella, finché l’intera massa del nucleo non si concentra in un unico punto – sottolinea la struttura dell’Istituto nazionale di astrofisica -. L’oggetto che si forma, il buco nero, è qualcosa di così strano e così estremo che non può essere descritto con le leggi della fisica che valgono sulla Terra”.

GRAVITA’ – “La gravità di un buco nero, infatti, è così grande da comprimere la materia che lo compone fino ad una densità praticamente infinita” e si trova “in uno stato fisico a noi sconosciuto. La forza di attrazione gravitazionale di un buco nero è immensa: qualunque cosa che gli passi troppo vicino viene catturata e vi cade dentro, senza poterne più uscire – si legge ancora -. Nemmeno un raggio di luce, che è la cosa più veloce che esista in natura, può sfuggire a questo mostro: non potendo emettere radiazione, esso è completamente oscuro e non può essere ‘visto'”.

“Attenzione però – avvertono gli esperti -. Spesso si pensa che un buco nero possa inghiottire tutto quello che gli sta intorno: in realtà, l’attrazione gravitazionale che esso esercita su un corpo dipende dalla distanza del corpo stesso: solo se un corpo si avvicina troppo viene catturato da questo gigantesco imbuto spaziale”.

LA LUCE – E ancora: “Come per ogni stella o pianeta, anche per il buco nero si può definire la velocità di fuga di un corpo ad una certa distanza ‘R’: si tratta della minima velocità che un oggetto posto alla distanza ‘R’ deve avere per poter sfuggire all’attrazione gravitazionale del buco nero. Allo stesso modo, possiamo definire la minima distanza ‘R’ alla quale un oggetto dotato di una certa velocità può ancora sfuggirgli”.

“Per un raggio di luce, questa distanza identifica una specie di ‘superficie’ del buco nero, anche se in realtà il buco nero non ha dimensioni. La superficie prende il nome di ‘orizzonte degli eventi’: un raggio di luce che passa subito al di fuori di questa regione – continuano gli scienziati – viene incurvato molto fortemente dalla forza gravitazionale del buco nero, ma riesce a proseguire il suo cammino. Se invece vi entra, non potrà più uscirne”.

ORIZZONTE EVENTI – “La posizione dell”orizzonte degli eventi’ dipende dalla massa del buco nero: se è il doppio di quella del Sole, il raggio di questa regione invisibile è di appena 6 km” viene spiegato.

“I buchi neri sono gli unici oggetti celesti che non possono essere studiati direttamente in alcun modo, dato che non emettono radiazione di nessun tipo. Solo le nostre conoscenze di fisica e matematica ci permettono di immaginare come sono fatti. La loro esistenza, infatti, è prevista dalla ‘Teoria della Relatività generale’ di Einstein”.

LA MATERIA – Tuttavia, ricorda l’istituto dell’INAF, “esistono delle evidenze indirette dell’esistenza dei buchi neri. Quando un buco nero fa parte di un sistema binario di stelle, esso strappa il gas più esterno della compagna e lo risucchia. Questo gas si mette in rotazione, formando un disco attorno al buco nero, che ruota anch’esso sul proprio asse; da questo disco, pian piano cade dentro al buco nero”.

Durante la caduta, infine, “la materia raggiunge altissime temperature ed emette raggi X: è proprio attraverso questa radiazione che un buco nero può essere rivelato”.


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