La Conferma dell’Orizzonte degli Eventi

Gli astronomi dell’University of Texas ad Austin e dell’Harvard University hanno testato un principio fondamentale dei buchi neri, dimostrando che la materia svanisce completamente quando precipita in questi divoratori cosmici. I risultati costituiscono un’ulteriore conferma della Relatività Generale di Einstein.

La maggior parte degli scienziati concordano sul fatto che i buchi neri siano circondati da un orizzonte degli eventi. Una volta che la materia si avvicina abbastanza ad un buco nero, non può sfuggire alla sua presa, sparisce e viene risucchiata all’interno. Sebbene ampiamente condivisa, l’esistenza dell’orizzonte degli eventi non è stata ancora provata definitivamente.

Si ritiene che i buchi neri supermassicci si trovino nel cuore di quasi tutte le galassie, ma alcuni teorici hanno ipotizzato che vi si annidi invece qualcos’altro, non un buco nero ma un oggetto supermassiccio persino più esotico che in qualche modo ha evitato il totale collasso gravitazionale previsto nel caso dei buchi neri, non trasformandosi in una singolarità gravitazionale. Il collasso gravitazionale si fermerebbe prima che i resti stellari oltrepassino il punto di non ritorno, e questo porterebbe ad un oggetto estremamente compatto, dotato di una superficie dura e privo di un orizzonte degli eventi.

Questo oggetto sarebbe dotato di una superficie dura, e secondo questa ipotesi il materiale che si avvicina troppo, ad esempio una stella, non sparirebbe nel buco nero, ma si scontrerebbe con questa superficie dura e verrebbe distrutto. Pawan Kumar, Wenbin Lu e Ramesh Narayan, dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, hanno realizzato dei test per verificare la correttezza di questa ipotesi. “Il nostro scopo non è tanto stabilire che ci sia una superficie dura”, ha detto Kumar, “ma allargare i confini della conoscenza e trovare evidenze concrete che realmente ci sia un orizzonte degli eventi attorno ai buchi neri”.

Il team ha modellato che cosa potrebbe osservare un telescopio nel caso una stella colpisse la superficie dura di un oggetto supermassiccio nel centro di una galassia vicina: il gas stellare avvolgerebbe l’oggetto, brillando per mesi, persino per anni. Una volta compreso cosa cercare, gli scienziati hanno determinato la frequenza con cui questo evento potrebbe essere osservato nel vicino Universo. “Abbiamo stimato il tasso di stelle in caduta in buchi neri supermassicci”, ha detto Lu. “Quasi ogni galassia ne ha uno. Abbiamo considerato solo quelli più massicci, con masse superiori a 100 milioni di masse solari. Ce ne sono circa un milione entro pochi miliardi di anni luce dalla Terra”.

Di conseguenza hanno analizzato i dati del telescopio Pan-STARRS alle Hawaii, che ha scandagliato ripetutamente metà del cielo nell’emisfero settentrionale per oltre tre anni: lo scopo era individuare segnali di una stella in caduta verso un oggetto supermassiccio che ne colpisse la superficie dura. Dato il tasso di stelle in caduta nei buchi neri e il numero di buchi neri, secondo le stime avrebbero dovuto trovare evidenza di oltre una decina di tali eventi. Ma non ne sono stati individuati.

“Il nostro lavoro implica che alcuni, se non tutti, i buchi neri hanno un orizzonte degli eventi e che la materia realmente sparisce dall’universo osservabile quando viene risucchiata all’interno di questi oggetti esotici, come ci aspettiamo da decenni”, ha concluso Narayan. “Pertanto la Teoria della Relatività Generale ha superato con successo un altro test fondamentale”. Lo studio è stato pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
[ Barbara Bubbi ]

https://phys.org/news/2017-05-stars-fall-quietly-black-holes.html
Credit: Mark A. Garlick/CfA