BUCO NERO

RAPPRESENTAZIONE DI UN BUCO NERO        

La figura(*) in calce è la rappresentazione matematica di un buco nero. Essa va interpretata in questo modo: una massa che si trova su una linea radiale si muove verso il centro con velocità sempre crescente e precipita all'interno "all'infinito", così come si allungano verso il basso le linee del disegno.
La rappresentazione ha però due difetti molto importanti: 1) è piana; 2) le linee circonferenziali sono chiuse.
1) Il buco nero agisce in tutte le direzioni, secondo superfici sferiche, e quindi bisogna immaginare una sfera con il centro all'infinito, un imbuto sferico che non riempie mai il recipiente al quale è applicato, con linee di forza dirette secondo tutti i raggi, senza preferirne nessuno.
Poichè la forza di attrazione diminuisce con l'aumentare della distanza, esiste una sfera tale che, per distanze maggiori, si può fuggire, per distanze minori non c'è scampo al precipitare verso il centro. La superficie sferica così definita prende il nome di orizzonte degli eventi.
Il suo raggio non è costante ma cresce man mano che "qualcosa" viene inghiottito. E' come se una bottiglia, più viene riempita, più è vuota e quindi più liquido può contenere.
2) Le linee circonferenziali, sia quelle della figura, sia quelle della sfera descritta al punto 1), non possono essere chiuse poichè così rappresenterebbero stati di equilibrio stabile. Le linee sono probabilmente delle spirali, come le filettature delle viti, con raggio sempre più piccolo, sino a terminare in una "punta" dove avviene .......
In definitiva lo stato di equilibrio all'interno dell'orizzonte degli eventi non è probabilmente possibile, cioè al suo interno si trova una unica direzione di moto: verso il centro. E' invece possibile allontanarsi se la traiettoria è tangenziale rispetto all'orizzonte degli eventi(**).
Ma non basta: il buco nero, o meglio la massa che lo costituisce, come tutti i corpi celesti, ruota intorno ad un asse a grandissima velocità (migliaia di giri al secondo). La simmetria del campo gravitazionale quindi non è perfettamente sferica: nelle direzioni inclinate rispetto all'asse di rotazione, può accadere che le "cose" attratte dal buco nero passino per il suo centro e riemergano "dall'altra parte" in uno spazio dove invece della gravità c'è l'antigravità, qualunque cosa significhi questa parola.

L'esistenza dei buchi neri pare accertata (sono stati accertati casi di stelle che cedono materia verso qualcosa che non si vede) e quindi nasce spontanea l'ipotesi: visto che c'è qualcosa che "mangia" non può esserci qualcosa che "rigurgita"? A questi ipotetici oggetti è stato assegnato il nome di "buchi bianchi".
Ai buchi bianchi possono essere asegnati ad esempio due compiti: 1) portare in questo universo nuova materia che sostituisce quella sottratta dai buchi neri, o magari anche di più; 2) essere collegati con un tunnel ai buchi neri in modo che, penetrando nell'uno, si esce dall'altro percorrendo il tunnel a velocità maggiore di quella della luce, in modo che si finirebbe per riemergere da quello bianco prima di essere entrati in quello nero.

(*) L'autore della figura è il prof. Stephen Hawking, inglese, uno dei massimi esponenti nello studio dell'astrofisica. Nel libro (che purtroppo non conosco) dal quale è stata tratta si trova certamente una spiegazione migliore della mia per la sua forma.
(**) La velocità di fuga dalla attrazione gravitazionale di una massa m di raggio r è data da v = (2*k*m / r)1/2 essendo k la costante universale. Nel buco nero r = 0 e quindi v = infinito. Se supponiamo che v sia uguale a c (velocità della luce) allora il raggio dell'orizzonte degli eventi vale r = 2*k*m / c2. Se il buco nero ha una massa pari a quella del Sole il raggio vale solo 35 km; per una massa 100.000.000 di volte quella del Sole r = 350.000.000 km. Questa seconda situazione è veramente rara, per cui i raggi dei buchi neri sono di solito piccoli e quindi essi non sono facilmente individuabili (per individuarli occorre scoprirli in azione, cioè mentre "inghiottono" qualcosa).