Sentieri per l’universo

Ammettendo l’esistenza dei buchi neri, altri fenomeni già noti e non ancora interpretati vengono visti sotto una nuova luce e alcune costruzioni teoriche prospettate nell’ultima decina d’anni possono essere prese sotto seria considerazione.

 

 

Masse di buchi neri

 

Si ritiene possibile che i buchi neri esistenti possano avere anche masse maggiori di quelle di 20, 30 volte la massa del Sole, ma anche di massa inferiore a quella di 3 volte la massa del Sole. Infatti si confida nell’esistenza dei buchi neri intergalattici supermassicci  e che questi naturalmente non possano essere maggiori delle galassie conosciute, altrimenti esse mostrerebbero effetti di distorsione mareale che in realtà non sono mai stati osservati. Mentre invece per l’esistenza dei minibuchi, non si concepisce ancora nessun meccanismo col quale si sarebbero potuti formare, ma è concepibile che questo possa essersi verificato da irregolarità presenti nei primissimi stadi di formazione dell’Universo.

 

Buchi bianchi

 

Parlando di buchi neri, eravamo partiti dalla condizione che in una stella venisse a mancare improvvisamente l’equilibrio, e in cui gli stati più esterni cominciavano a cadere verso il centro, accelerando sempre più, fino a provocare una singolarità nello spazio-tempo, che portava via dall’universo tutta la materia dei dintorni, ingoiandola. Ma vi è anche la possibilità che esistano processi del tutto inversi a questi, in cui in qualche punto dello spazio-tempo vi potrebbero essere zone dalle quali la materia non è ingoiata, ma espulsa, corpi che non collassano, ma esplodono. Insomma, buchi neri al contrario. Se cerchiamo intorno alla ricerca di questo nuovo genere scopriamo che almeno un esempio potrebbe esiste; e che tale esempio altro non è che il nostro universo. Esso è scaturito da un unico punto, all’epoca del Big-Bang generando il nostro spazio ed il nostro tempo. Il processo a ritroso che abbiamo immaginato è simile a quello del collasso di una stella in un buco nero. Poiché anche qui giungiamo ad una singolarità al di là della quale non possiamo andare. C’è però una differenza fondamentale con quanto si osserva realmente: nel caso del buco nero la singolarità è un punto in arrivo, mentre nell’universo è un punto in partenza; ovvero, esso può essere considerato come un immenso buco nero al contrario. Sulla base di questo concetto, Novikov sviluppo una teoria che sosteneva che alcuni ‘frammenti’ della singolarità iniziale furono espulsi senza partecipare al Big-Bang. Questi centri nei quali si svolgerebbe un processo esattamente opposto dei buchi neri, sarebbero i buchi bianchi. I quali non possono essere altro che i nuclei delle galassie ellittiche giganti, quali la galassie di Seyfer e i quasar.

 

 

Quasar sono tra le più misteriose ardite interpretazioni conosciute negli ultimi anni. La loro scoperta risale al 1962, e ci si rese subito conto di aver scoperto una classe di oggetti con caratteristiche incredibili. Oggi se ne conoscono 500. La caratteristica scoperta prima consiste in un’emissione radio intensissima e fortemente concentrata. Le ricerche dimostrarono che tali radiazioni non erano provenienti da corpi celesti, e che esse analizzate allo spettro mostrarono un fondo continuo e poche righe in emissione che erano fortemente spostate verso il rosso. L’ipotesi più reale di tale caratteristica è che questo spostamento verso il rosso fosse della stessa natura di quello osservato nelle galassie. Tanta energia liberata non solo alle frequenze luminose, ma anche a quelle radio, si sprigiona in un volume relativamente molto piccolo. Infatti, anche osservati con i più potenti telescopi, i quasar si mostrano di aspetto stellare. In pratica si osserva che contengono masse pari a decine di milioni di volte la massa del Sole in uno spazio non superiore a qualche migliaio di anni luce. Nel 1963 si scopri che il quasar 3C 273 in soli settant’anni aveva variato sensibilmente lo splendore luminoso su tutta la sua superficie. Ciò significò variazioni in breve periodo di tempo. Ovvero che le dimensioni del quasar sono molto ridotte poiché altrimenti le variazioni avrebbero dovuto verificarsi e vedersi solamente a partire dalla parte più vicina a noi e successivamente in quella più lontana. Di conseguenza, perché si possa osservare la variazione di colpo ed in una sola volta si ritiene il quasar molto piccolo. Inoltre anche l’emissione radio è variabile. Almeno 1/3 dei quasar presenta variazioni luminose irregolari e generalmente di modeste entità, resta tuttavia certo che il fenomeno è reale e può essere tale solo con oggetti relativamente molto piccoli: con diametro di poche centinaia di anni luce.  Riassumendo, un quasar è un oggetto di aspetto stellare che può apparire o no radioemittente ( infatti Sandage scoprì, nel 1965,  i QSG che si dimostrarono in fine quasar senza emissioni radio). Presenta uno spettro continuo, qualche volta solcato da righe in assorbimento e, soprattutto,  uno spettro di righe in emissione, fortemente spostato verso il rosso. Esso non è un aggregato di stelle poiché il suo spettro non appare, come per quello delle galassie, ma si presenta piuttosto piatto. Un quasar dunque non può essere un aggregato di stelle,  sia pure ridotto all’apparenza di un punto per l’immensità delle distanze. Infine la variabilità dello splendore ne rivela la piccolezza, pur senza smentire la loro natura di oggetti extragalattici dato che anche i nuclei di galassie di Seyfert possono essere variabili.

 

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Ciò dimostra che ci possano essere ‘buchi’ che non ingoiano materia, ma che la espellono. I teorici dicono inoltre che tempo e spazio si scambiano all’interno di un buco nero, in modo che la direzione in cui cresce il tempo proprio di un ipotetico osservatore all’interno è quella in cui diminuisce il valore della coordinata spaziale , rappresentata dal raggio. Tale osservatore non può tornare a un valore più grande del raggio, risalendo l’imbuto, così come non può risalire nel tempo. Il buco nero ci appare così come la parte più impressionante materializzazione dell’irreparabilità.

 

<<<     <<< Ma dove portano questi buchi neri  >>>   >>>

 

Nel caso del buco nero di Schwarzschild essi portano in una singolarità dello spazio tempo, o più semplicemente in nessun posto particolare. Nel caso di quelli di Kerr, dotati di moto rotatorio, ecc. Tornando quindi al collasso gravitazionale e immaginando che la stella si stringa sempre in dimensioni più piccole. Conseguentemente il piano con cui abbiamo disegnato il nostro universo si affonda sempre più e la curvatura  dello spazio si fa sempre più grave, man mano che il collasso aumenta e la massa si concentra in un volume via via più piccolo. Einstein e Rosen, però trovarono che, una volta superato l’orizzonte degli eventi la curvatura diveniva meno grave e si poteva emergere in un secondo universo  piatto come il primo.