Alla scoperta dei buchi neri, gli oggetti celesti più ‘strani’ e affascinanti del cosmo

La migliore teoria su uno dei grandi enigmi relativi alla gravitazione cosmica è stata teorizzata dapprima dal celebre fisico Albert Einstein nel 1915 ed è stata definita e confermata nel XXI secolo dal grande cosmologo Stephen Hawking, scomparso nel Marzo 2018. Einstein aveva già capito che la gravità non si limitava soltanto in una forza che attraeva gli oggetti verso la Terra, e quest’ultima verso il Sole, secondo lui si doveva considerare la gravità come un effetto della curvatura dello spazio e del tempo in cospetto di corpi rilevanti, come i pianeti e le stelle. Di conseguenza, tutto quello che esiste in un determinato punto dello spazio esiste contemporaneamente in un determinato tempo. Secondo questa logica, Einstein creò una struttura quadrimensionale per spiegare l’intreccio che esiste tra spazio e tempo. Questa struttura è quasi impossibile da immaginare poichè il nostro mondo sensoriale è regolato dalle tre dimensioni. Questo reticolato flessibile quadrimensionale occupa tutto l’universo ed è abitato da corpi molto grandi come la Terra e il Sole che costantemente piegano la superfice elastica incurvandola. Da ciò si spiega come risultano direttamente proporizonali massa, spazio-tempo e gravità; maggiore è la massa di un pianeta, più pronunciata è la curvatura dello spazio tempo attorno ad esso, e quindi maggiore è la sua gravità.

Simulazione di un ‘Buco nero’. Credit: NASA / Dana Berry

Ora immaginiamo cosa succede quando una gigantissima stella (che poggia sul piano quadrimensionale) si raffredda avviandosi verso il collasso: la stella ormai spenta prende man mano peso fino a raggiungere una massa critica e precipitare su se stessa producendo un enorme voragine all’interno dello spazio-tempo. Questa voragine è stata definita da fisici e cosmologi come enormi e pericolosi buchi neri. Strani e per certi versi ‘spaventosi’ sono il peggior incubo per un fisico (ma non solo) poichè all’interno di questi buchi neri non vi è materia, non vi è spazio, e quindi non esiste il tempo. Possiamo immaginare un buco nero come un limbo, ma in realtà è molto più spaventoso perchè tutta l’energia gravitazionale che contiene un buco nero è l’equivalente della gravità terrestre moltiplicata per milioni di volte. In effetti, la depressione gravitazionale è talmente profonda da non essere calcolabile. Gli oggetti possono precipitare all’interno del buco nero senza più uscire. Tutto quello che rimane esternamente è un esemplare sfera di oscurità che rappresenta lo spettro gravitazionale di una stella deceduta, questa sfera è definita ”orizzonte degli eventi” e ancora oggi rappresenta per tutto il mondo della cosmologia un misterioso abisso!

Articolo di: Alessia Tumminello

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