Un buco nero imitatore potrebbe essere in realtà una nuova stella

Ciò che i fisici della Johns Hopkins hanno individuato, è uno stranissimo oggetto cosmico che sembra un buco nero e piega la luce proprio come un buco nero, ma in realtà potrebbe essere un nuovo tipo di stella sino ad ora sconosciuto.

Una stella sconosciuta che imita un buco nero

Questo atipico oggetto cosmico è al momento una costruzione matematica, ma le nuove simulazioni realizzate dal team della Johns Hopkins, indicano che potrebbero esistere altre tipologie di corpi celesti di cui ancora non siamo a conoscenza e che non sono identificabili nemmeno dai più potenti telescopi terrestri.

Come spiega infatti Pierre Heidmann, fisico della Johns Hopkins University a capo di questo nuovo studio, “siamo rimasti molto sorpresi. L’oggetto sembra identico a un buco nero, ma c’è luce che esce dal suo punto oscuro.”

Tutto nasce dallo studio delle onde gravitazionali

Questa nuova ricerca è il frutto di un nuovo modo di esplorare e utilizzare ciò che sappiamo e che siamo in grado di rilevare grazie alle onde gravitazionali. Le loro prime osservazioni nel 2015 confermarono infatti l’esistenza dei buchi neri. Ora il team di Johns Hopkins le utilizza per esplorare la possibilità che esistano oggetti sconosciuti in grado di produrre effetti gravitazionali simili ma che potrebbero essere scambiati per buchi neri se osservati dalla Terra, come ha spiegato il coautore dello studio, Ibrahima Bah, fisico della Johns Hopkins.

Bah ricorda infatti che non abbiamo modo di scoprire quando non siamo in presenza di un buco nero e che lo studio di oggetti ipotetici come questo, chiamato solitone topologico, potrebbe aiutarci a capirne di più. L’oggetto preso in esame dai due fisici è infatti un qualcosa che da lontano potrebbe sembrare l’immagine sfocata di un buco nero, ma che osservato da vicino appare come qualcosa di completamente diverso.

Questo atipico corpo celeste, per ora del tutto ipotetico, è la prova che possono esistere oggetti cosmici che ancora non siamo in grado di osservare. Sebbene non sappiamo se nello spazio ne esista veramente uno, il fatto che i ricercatori siano riusciti a creare questo solitone utilizzando equazioni matematiche e a mostrarlo nelle simulazioni, potrebbe davvero indicare che qualcosa sfugge ai nostri telescopi.

Un oggetto cosmico ipotetico con caratteristiche da buco nero

I modelli matematici e le simulazioni mostrano infatti il modo in cui il solitone topologico distorce lo spazio, esattamente come farebbe un buco nero, ma si comporta diversamente da un buco nero. Dal suo interno infatti sfuggono deboli raggi di luce che non avrebbero invece via di scampo dalla forte forza gravitazionale di un vero buco.

In altre parole, come piega Heidmann, “la luce è fortemente piegata, ma invece di essere assorbita come farebbe in un buco nero, si disperde in movimenti bizzarri, fino a quando a un certo punto ritorna in modo caotico. Non si osserva un punto oscuro, ma qualcosa di molto sfocato, il che significa che la luce orbita attorno a questo strano oggetto.”

Il team di Hopkins ha simulato diversi scenari utilizzando immagini dello spazio esterno come se fossero state catturate con una fotocamera, posizionando un buco nero e il solitone topologico davanti all’obiettivo. I risultati hanno prodotto immagini distorte a causa degli effetti gravitazionali dei corpi massicci.

Le simulazioni di oggetti della teoria delle stringhe astrofisicamente rilevanti ci condurranno forse verso qualcosa di inaspettato?

Heidmann spiega che “queste sono le prime simulazioni di oggetti della teoria delle stringhe astrofisicamente rilevanti, poiché possiamo effettivamente caratterizzare le differenze tra un solitone topologico e un buco nero come se un osservatore li vedesse nel cielo”.

Queste nuove simulazioni potrebbero essere il punto di accordo tra la teoria delle stringhe e la relatività di Einstein. I due ricercatori avevano infatti già utilizzato delle simulazioni di oggetti ipotetici in passato, creando modelli di stelle di bosoni, gravistelle (gravastar) e altri oggetti ipotetici che potrebbero esercitare effetti gravitazionali simili con forme esotiche di materia. Ma questa nuova ricerca tiene conto delle teorie pilastro del funzionamento interno dell’universo che altri modelli non tengono in considerazione, come la meccanica quantistica e la teoria della gravità di Einstein.

Bah afferma quindi che questo “è l’inizio di un meraviglioso programma di ricerca. Speriamo in futuro di poter proporre veramente nuovi tipi di stelle ultracompatte costituite da nuovi tipi di materia dalla gravità quantistica”.