Un buco nero che fagocita tutto, anche le stelle

Gli astronomi delle università di Texas e di Harvard hanno presentato un lavoro con il quale confermano l’esistenza dell’orizzonte degli eventi nell’Universo. Lo studio permette di descrivere ciò che accade alle stelle quando entrano in contatto con un buco nero.

Per la teoria della relatività generale di Einstein, l’orizzonte degli eventi (o gli eventi stessi) sono una superficie sferica immaginaria che circonda un buco nero. La teoria sostiene che la velocità di fuga necessaria per allontanarsi da esso corrisponda alla velocità della luce. Stando così le cose, nulla, nemmeno i fotoni, può sfuggire a causa della trazione di un campo gravitazionale molto intenso. Tuttavia, non v’è consenso nella comunità scientifica e non v’è polemica sul fenomeno.

Un’alternativa proposta a quella dell’orizzonte degli eventi è la “teoria della superficie solida”, il che suggerisce che il materiale (ad esempio una stella) dentro un buco nero viene distrutto da un impatto su una superficie solida. La collisione dovrebbe creare un’esplosione di luce.


Ci sono due modi possibili per testare la teoria dell’orizzonte degli eventi contro la teoria della superficie solida. Il primo è attraverso l’immagine diretta di un buco nero, che gli astronomi sperano di ottenere con Event Horizon, una potente rete di telescopi in tutto il mondo che in questo momento sta facendo osservazioni su due buchi neri supermassicci.

Pawan Kumar, professore di astrofisica presso l’Università del Texas e uno degli autori dello studio, spiega: “Volevamo scoprire se gli orizzonti degli eventi esistono davvero o no. Quello che volevamo non era tanto stabilire se v’è una superficie solida, ma trovare la prova concreta che in realtà non c’è un orizzonte degli eventi intorno ai buchi neri“.

Come? I ricercatori hanno affrontato il problema da un altro punto di vista. Se i buchi neri fossero stati solidi, i telescopi avrebbero catturato le esplosioni generate dalle collisioni delle stelle. In caso contrario, avrebbero dovuto affrontare la prova inconfutabile che sono circondati da un orizzonte degli eventi.

Un buco nero che fagocita tutto, anche le stelle

Stelle in un buco nero

Si è continuato a sviluppare la teoria attraverso simulazioni al computer. Le squadre hanno scoperto quello che accade quando una stella colpisce la superficie dura di un oggetto supermassiccio al centro di una vicina galassia con gas incandescente per mesi, forse anche anni.

 

Poi hanno calcolato la velocità con cui le stelle cadono nei buchi neri supermassicci per scoprire come dovrebbe essere un lampo di luce visibile. Secondo Kumar, “stimiamo il tasso delle stelle cadenti nei buchi neri supermassicci. Quasi tutte le galassie ne hanno uno. Consideriamo solo i più massicci, che pesano circa 100 milioni di masse solari o più. Ci sono circa un milione di esse all’interno di poche migliaia di anni luce dalla Terra“.

Successivamente, il Pan-Starrs Telescope delle Hawaii ha raccolto i dati per determinare se tali collisioni avvengono nello spazio. Si è osservato un settore importante del cielo per un periodo di 3,5 anni in cerca di fenomeni transitori. Il risultato? I ricercatori non hanno trovato alcuno di questi fenomeni transitori. In tal modo, la teoria della relatività generale di Einstein viene convalidata. Secondo a Kumar, “il nostro lavoro è quello di affermare che alcuni buchi neri, o forse tutti, hanno un orizzonte degli eventi e che la questione di cadere in essi effettivamente li porta a sparire dall’Universo osservabile“.