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Buchi neri con singolarità nuda

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Buchi neri con singolarità nuda

Messaggio Da Ken-Scienza il Mar Ago 18, 2009 3:18 pm

I buchi neri, o almeno alcuni di essi, potrebbero non essere così neri. Lo sostiene un gruppo di ricercatori della Duke University e dell'Università di Cambridge in un articolo pubblicato sull'ultimo numero della rivista Physical Review D. La scoperta di simili oggetti, ancora più strani e misteriosi dei buchi neri classici, "rappresenterebbe uno shock per i fondamenti della relatività generale", ha osservato Arlie Petter, uno degli autori della ricerca.

Einstein infatti teorizzò per primo che stelle di massa notevole, ben superiore a quella del Sole, potesero collassare e comprimersi fino a diventare singolarità, entità così massicce e dense da violare al proprio interno le leggi fisiche, una situazione quest'ultima anche teoricamente "scomoda".

Gli astronomi hanno trovato prove indirette di queste entità, note comunemente come buchi neri, che devono il loro nome a una conseguenza della cosiddetta congettura della "censura cosmica", secondo la quale la singolarità "realistiche", ossia quelle che si possono effettivamente formare in natura, si troverebbero comunque sempre nascoste da una sorta di barriera, l'orizzonte degli eventi, che non può essere superato dalla luce. Ciò farebbe apparire tali singolarità perpetuamente nere al resto dell'universo, e confinerebbe ben al sicuro l'area di non validità delle leggi fisiche.

Quella della censura cosmica, osserva Petters, è però "una congettura aperta, molto difficile da provare e da confutare", tanto che una decina di anni or sono due cosmologi dell'Università del California Institute of Technology, Kip Thorne e John Preskill, suggerirono che in determinate condizioni potessero formarsi anche delle singolarità "nude", cioè non schermate da alcun orizzonte.

Di fatto, nessun buco nero è stato mai osservato direttamente, così da poter decidere se esso sia effettivamente del tutto "nero", ma la sua presenza è dedotta dagli effetti gravitazionali che esercita sulla materia circostante, come deformazioni delle traiettorie di stelle vicine e o l'effetto lente gravitazionale che esercita sulle immagini di galassie lontane poste alle sue spalle, provocandone la moltiplicazione.

Proprio studiando l'effetto di lente gravitazionale Petters e Werner hanno scoperto che esiste la possibilità per decidere la questione e stabilire se esistano, accanto ai buchi neri, anche singolarità nude. I due ricercatori hanno infatti calcolato che un buco nero potrebbe perdere la protezione del proprio orizzonte degli eventi e diventare una singolarità nuda se il suo momento angolare fosse maggiore della massa; in particolare - hanno calcolato i due ricercatori - ciò potrebbe accadere per un buco nero di massa pari a 10 volte quella del Sole il cui spin corrispondesse a poche migliaia di rotazioni al secondo. In tali circostanze i calcoli di Petters e Werner indicano che la singolarità nuda scinderebbe la luce proveniente dalle stelle sullo sfondo in una maniera leggermente differente da quella di un buco nero classico e potenzialmente rilevabile dai più sensibili strumenti oggi disponibili.

"Se mi chiedete se credo che le singolarità nude esistano - ha detto Petters - vi dirò che sono neutrale; in un certo senso spero che non ci siano. Preferirei aver ricoperto con un manto sicuro i buchi neri, ma sono abbastanza aperto per prendere in considerazione anche la possibilità alternativa."(gg)

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