1 I buchi neri 1 1 Metodi per

1. I buchi neri 1. 1 Metodi per rivelare un buco nero 2. I sistemi binari 2. 1 ‘e-Aurigae’ 2. 2 ‘Hercules X 1’ 2. 3 Cygnus X 1 3. Buchi neri all’interno di galassie e ammassi stellari

1. Cos’è un buco nero? E’ un agglomerato di materia densissima, originatosi per via del collasso gravitazionale di una stella di massa superiore a 1, 44 masse solari.

Un buco nero è caratterizzato da tre parametri: • Massa • Momento angolare • Carica elettrica

Qualsiasi oggetto (persino la luce) che si trovi intorno ad esso viene risucchiato per effetto dell’attrazione gravitazionale: l’oggetto ruotante attorno al buco nero emette energia di legame e, lentamente, muove verso l’interno a spirale perdendo mano energia.

La materia attirata all’interno del buco nero si riscalda prima di superare il raggio di Schwarzschild. Una volta superato il raggio, essa non può più uscire.

Steven Hawking ha dimostrato la possibilità di ricavare la temperatura della radiazione emessa da una buco nero: esso emette una radiazione termica la cui temperatura è inversamente proporzionale alla sua massa. Questa emissione di radiazione termica, chiamata effetto Hawking, comporta una lenta e costante diminuzione della massa del buco nero.

1. 1 METODI PER RILEVARE UN BUCO NERO negli ultimi anni sono stati proposti tre metodi: • per mezzo dell’effetto Doppler; • un sistema binario in cui una stella e un buco nero sono vicini: consegue il risucchio del gas e l’emissione di raggi X da parte del buco nero; • un buco nero cattura la povere interstellare che lo circonda. Così il gas, scaldandosi, emette luce prima di raggiungere il raggio di Schwarzschild. Il primo metodo è quello più diretto per rivelare i buchi neri

2. I SISTEMI BINARI Un sistema binario indica un sistema di due oggetti così vicini tra loro da essere legati dalla reciproca attrazione gravitazionale, e orbitano attorno ad un centro di massa comune.

Nel caso in cui uno dei due componenti di un sistema binario sia una stella di neutroni o un buco nero, i dischi gassosi che ruotano attorno ad essi sono caratterizzati dall’emissione di raggi X nel regime del migliaio di elettronvolt. E’ il caso, ad esempio, di ‘e-Aurigae’, ‘Hercules X 1’, Cygnus X 1’.

2. 1 e-Aurigae la periodicità dello spostamento Doppler della stella e-Aurigae indica che la stella fa parte di un sistema binario avente un componente invisibile che, superando il limite di Chandrasekhar, lascia pensare che si tratti di un buco nero. E-Aurugae

2. 2‘Hercules X 1’ La stella di neutroni Hercules X 1 emette raggi X attorno ad una stella scoperta nel 1972: la HZ Herculis (Hz herculis) Di essa varia la luminosità e il colore a seconda dell’intensità della radiazione X.

2. 3 ‘Cygnus X 1’ E’ un’altra sorgente di raggi X che si trova nella costellazione del Cigno. Essa emette segnali X irregolari e intensi. Perciò è molto probabile che l’oggetto Cygnus X 1 sia un buco nero. (costellazione del cigno)

3. BUCHI NERI ALL’INTERNO DI GALASSIE E AMMASSI STELLARI Negli ultimi anni sono state compiute delle osservazioni rilevando la presenza di buchi neri all’interno di galassie e ammassi stellari. Un esempio interessante è quello della galassia M 87: al centro di essa è posizionato un buco nero di massa di circa 5 x 109 masse solari.

CONSIDERAZIONI PERSONALI I buchi neri sono tra gli oggetti più affascinanti ed estremi dell’universo, capaci di divorare e distruggere tutto ciò che gli si presenta attorno, perfino la luce! Perciò non sono visibili direttamente ma si possono studiare indirettamente grazie ai fenomeni che avvengono nelle vicinanze dell'orizzonte degli eventi.

Il buco nero in realtà possiamo pensarlo come una macchina che contiene una certa quantità di massa/energia. Ma ad ogni "cattura" di un ulteriore quantitativo di massa/energia dal mondo esterno aumenta la propria massa/energia. Il lavoro di compressione che compie sull'ultima quantità di massa/energia che ha catturato, rimane al suo interno.

Nessuno sa dire con certezza dove possa finire la materia risucchiata dal buco nero: alcuni pensano che diventi per sempre parte della singolarità, altri che andrebbe in un altro universo. Secondo un’altra ipotesi , quella più plausibile per gli astrofisici, parte della materia viene gettata in direzione assiale. È proprio questo quello che rende i buchi neri così affascinanti e misteriosi; il fatto di non sapere cosa possa accadere al di là dell’orizzonte degli eventi, se cambi la concezione spazio-temporale o se sarebbe possibile anche viaggiare nel tempo, finendo in un universo parallelo.

Purtroppo tutto questo non potremmo mai scoprirlo, poiché nulla di vivo potrebbe avvicinarsi sufficientemente ad un buco nero, anche se non ci sono prove per accreditare che questo sia vero. Insomma non potremmo mai sapere con certezza cosa ci sia oltre un buco nero e , pertanto, rimane l’oggetto più misterioso dell’intero universo.

CHIRIATTI LETIZIA VB INTERNAZIONALE