Un buco nero è una regione dello spaziotempo in cui la gravità è così forte che nulla può sfuggire. Anche le particelle o le radiazioni elettromagnetiche come la luce possono andarsene. Secondo una teoria della relatività generale, una massa sufficientemente compatta può deformare lo spaziotempo per formare un buco nero. Ma sai chi ha concettualizzato l'esistenza di un buco nero?
John Michell propose il concetto di buchi neri nel 1783, inizialmente chiamandoli "stelle oscure" e proponendo un metodo per rilevarli cercando sistemi stellari che mostrassero gli effetti gravitazionali di due stelle ma solo una stella era visibile.
La storia del buco nero
In una lettera pubblicata nel novembre 1784, il pioniere e pastore inglese dell'astronomia John Michell propose brevemente l'idea di un corpo così massiccio che nemmeno la luce poteva sfuggirgli. I calcoli semplicistici di Michell presupponevano che un tale corpo avrebbe la stessa densità del sole e concluse che se ne sarebbe formato uno quando il diametro di una stella supera quello del sole di un fattore 500 e la sua velocità di fuga dalla superficie supera la normale velocità della luce. Questi corpi sono stati soprannominati stelle oscure.
Osservò correttamente che tali corpi supermassicci ma non radianti potevano essere rilevati dai loro effetti gravitazionali sui corpi visibili vicini. Gli studiosi dell'epoca erano inizialmente eccitati dall'idea che fosse gigante ma invisibile stelle oscure potrebbe nascondersi in bella vista, ma l'entusiasmo svanì quando la natura ondulatoria della luce fu scoperta all'inizio del diciannovesimo secolo come se la luce fosse un'onda piuttosto che una particella, non era chiaro quale, se del caso, avrebbe influenzato la gravità sulle onde luminose in fuga . (Fonte: Gizmodo)
Le proprietà e la struttura di un buco nero
Un buco nero è composto da due componenti fondamentali: la singolarità e l'orizzonte degli eventi. L'orizzonte degli eventi è il punto di non ritorno intorno a un buco nero. Non è una superficie fisica, ma piuttosto una sfera che circonda il buco nero che segna il punto in cui la velocità di fuga è uguale alla velocità della luce. Il suo raggio è quello precedentemente menzionato Schwarzschild raggio.
Una cosa sull'orizzonte degli eventi, una volta che la materia vi entra, cade al centro. Con una gravità così forte, la materia si schiaccia fino a un certo punto. In un volume estremamente piccolo con una densità ridicolmente alta.
La singolarità è il nome dato a questo punto, questo perché è evanescente piccolo e ha una densità essenzialmente infinita. È probabile che le leggi della fisica vengano meno alla singolarità. Gli scienziati stanno lavorando duramente per capire meglio cosa succede a queste singolarità, nonché come sviluppare una teoria completa che descriva meglio cosa accade al centro di un buco nero. (Fonte: NASA)
Se un buco nero è invisibile, come sono stati rilevati in primo luogo?
I buchi neri non possono essere osservati direttamente utilizzando telescopi che rilevano raggi X, luce o altre forme di radiazione elettromagnetica. Possiamo, tuttavia, dedurre la presenza di buchi neri e studiarli osservando il loro effetto su altra materia nelle vicinanze. (Fonte: NASA)