Usando le increspature nello spaziotempo causate dalla fusione di due buchi neri distanti, un team di scienziati è riuscito a dimostrare una delle teorie più famose di Stephen Hawking. La teoria dell’area del buco nero, che Stephen Hawking ha derivato dalla Teoria della relatività generale di Einstein del 1971, afferma che è impossibile che l’area della superficie di un buco nero diminuisca nel tempo.
Un nuovo studio, condotto da scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT), ha analizzato i dati sulle increspature nella curvatura dello spazio-tempo, rilevate per la prima volta nel 2015 da LIGO. Osservando la collisione di due buchi neri, il risultato ha dimostrato con una confidenza del 95% che le loro aree non si sono ridotte, anche dopo la fusione. “[Questo è] un suggerimento incoraggiante che le aree dei buchi neri sono fondamentali e importanti“, ha detto l’astrofisico Will Farr in una nota. “I buchi neri hanno un’entropia ed è proporzionale alla loro area. Non è solo una divertente coincidenza, è un fatto profondo sul mondo”, ha aggiunto il ricercatore Maximiliano Isi.
Prima e dopo la fusione
L’area superficiale di un buco nero è definita da un confine sferico noto come orizzonte degli eventi. Oltre quel punto, nulla, nemmeno la luce, può sfuggire alla sua potente attrazione gravitazionale. Secondo l’interpretazione di Hawking, poiché la superficie di un buco nero aumenta con la sua massa e poiché nessun oggetto lanciato dentro può uscire, la superficie non può diminuire.
Ma la superficie di un buco nero si restringe quanto più ruota, quindi gli scienziati si sono chiesti se sia possibile lanciare un oggetto abbastanza forte da far ruotare il buco nero e quindi ridurre la sua area.
Per testare la teoria, il team ha analizzato le onde gravitazionali create 1,3 miliardi di anni fa da due giganteschi buchi neri. Dividendo il segnale in due metà, prima e dopo la fusione, gli scienziati hanno calcolato la massa e lo spin dei due buchi neri originali e del nuovo insieme.
Questi dati hanno permesso di calcolare l’area superficiale di ciascun buco nero prima e dopo la collisione. La superficie del buco nero appena creato era più grande dei due iniziali messi insieme, una situazione prevista da Hawking e in linea con la Teoria della Relatività Generale.
Lo studio, che sarà pubblicato su Physical Review Letters, potrebbe aiutare la comunità scientifica a svelare i misteri che circondano la fisica dei buchi neri.
