I buchi neri non hanno peli, ma forse… hanno dei pettini
Da decenni la fisica moderna sostiene che i buchi neri siano oggetti semplici, privi di caratteristiche distinguibili oltre a tre elementi fondamentali: massa, rotazione e carica elettrica. È il celebre “teorema dell’assenza di capelli”, secondo cui un buco nero non può avere tratti o “strutture” aggiuntive, come un campo magnetico proprio.
Eppure, la realtà cosmica sembra essere un po’ più… spettinata del previsto.
Una nuova ricerca, basata sulle osservazioni del buco nero supermassiccio M87*, ha scoperto che l’orientamento del suo campo magnetico si è invertito completamente nel giro di soli quattro anni. Un cambiamento così rapido da lasciare perplessi gli astrofisici, che ora si interrogano su quanto davvero “senza capelli” siano questi enigmatici giganti dello spazio.
Il teorema dell’assenza di capelli: una regola con eccezioni
Il principio dell’assenza di capelli nasce negli anni ’60, da lavori di fisici come John Wheeler e Stephen Hawking.
In sostanza, dice che una volta formato, un buco nero perde ogni informazione sul materiale che lo ha generato: non importa se si tratti di una stella, di un pianeta o persino di un mucchio di calzini smarriti — il risultato finale dipende solo dalla massa, dalla carica e dalla velocità di rotazione.
Tuttavia, questo elegante teorema, sebbene supportato da molte osservazioni, non è mai stato dimostrato formalmente.
E ora le nuove evidenze provenienti dal cuore della galassia M87, a 55 milioni di anni luce dalla Terra, suggeriscono che la verità potrebbe essere più complessa.
Un campo magnetico che si ribalta in quattro anni
L’esperimento che ha rivoluzionato la nostra comprensione arriva dal Event Horizon Telescope (EHT), lo stesso consorzio scientifico che nel 2019 ci ha regalato la prima storica immagine di un buco nero.
Analizzando i dati raccolti nel 2017, 2018 e 2021, un gruppo internazionale di ricercatori ha scoperto che la polarizzazione della luce radio proveniente da M87* — un indicatore dell’orientamento del campo magnetico — è cambiata drasticamente nel tempo, fino a invertirsi completamente.
Per un oggetto con una massa di 6,5 miliardi di volte quella del Sole, un simile mutamento in appena quattro anni è sorprendente. Per fare un paragone, il campo magnetico terrestre si inverte ogni 200.000 anni circa.
“È come se un pianeta gigantesco avesse ribaltato i suoi poli magnetici in un battito di ciglia cosmico”, scrivono i ricercatori.
Il mistero del magnetismo intorno ai buchi neri
Secondo il teorema dell’assenza di capelli, un buco nero non dovrebbe possedere un proprio campo magnetico, poiché le linee del campo non possono attraversare l’orizzonte degli eventi, il confine oltre il quale nulla — nemmeno la luce — può sfuggire.
Eppure, nelle regioni circostanti, la storia cambia.
Il gas e la polvere che orbitano intorno al buco nero vengono compressi e surriscaldati dal suo enorme potere gravitazionale, formando un toro di plasma che ruota a velocità vertiginose. Questo plasma, carico di particelle ionizzate, genera campi magnetici potenti e in continuo mutamento.
Quando la luce radio emessa da queste regioni attraversa il gas ionizzato, la sua polarizzazione si allinea con le linee del campo magnetico.
Misurando la direzione di questa polarizzazione, gli scienziati possono “leggere” il comportamento invisibile dei campi magnetici e scoprire — come in questo caso — che qualcosa di straordinario sta accadendo.
Le ipotesi: turbolenze, rotazioni e schermature
Ma cosa può aver causato un’inversione così rapida del campo magnetico?
Gli studiosi avanzano alcune ipotesi:
- Schermatura del plasma: le correnti elettriche all’interno del toro potrebbero essersi isolate, permettendo una riorganizzazione improvvisa del campo.
- Turbulenza estrema: le fluttuazioni del plasma, in continua collisione e movimento, potrebbero generare variazioni magnetiche caotiche.
- Interazione gravitazionale: la rotazione del buco nero e quella del disco di accrescimento potrebbero “stirare” le linee di campo, ribaltandone la direzione.
Nessuna di queste teorie è ancora confermata, ma tutte convergono su un punto: il magnetismo gioca un ruolo cruciale nella dinamica dei buchi neri, molto più di quanto si pensasse.
Buchi neri: più complessi di quanto immaginiamo
Ciò che emerge è un quadro più sfumato e affascinante.
I buchi neri, pur rimanendo i simboli supremi del mistero cosmico, non sono entità statiche. Sono sistemi dinamici, che interagiscono con l’ambiente circostante, lo risucchiano, lo deformano e — come ora sappiamo — ne rimodellano i campi magnetici.
Questa scoperta non smentisce del tutto il teorema dell’assenza di capelli, ma lo pettina in un’altra direzione: i buchi neri potrebbero essere “calvi” nel loro nucleo, ma i pettini del magnetismo che li circondano raccontano una storia di energia, caos e movimento.
In fondo, anche il cosmo sembra avere un certo senso dell’ironia:
i buchi neri non hanno capelli, ma sanno benissimo come spettinarli.
Foto di Adis Resic da Pixabay
