BUCHI NERI
'' Lasciate ogne speranza, voi ch'intrate ''
Verso la fine del XVIII secolo John Michell e Pier Simon de Laplace, combinando l'idea della finitezza della velocità della luce con quella di velocità di fuga ereditata da Newton, ipotizzarono l'esistenza di ''stelle nere'', ossia di oggetti con una così grande massa che neppure la luce sarebbe potuta sfuggire alla loro attrazione gravitazionale.
La velocità di fuga dalla superficie di un corpo celeste, quella che consente di sfuggire alla sua attrazione gravitazionale, è
dove M è la massa del corpo, R il suo raggio e G la costante di gravitazione universale.
Tale velocità cresce quindi con la massa del corpo celeste: 2,4 Km/sec sulla Luna, 11,2 Km/sec sulla Terra, 620 Km/sec sul Sole, e così via.
Ne consegue che, oltre un certo valore della massa, tale velocità dovrebbe superare quella di C (la velocità della luce, circa 300.000 Km/sec), irraggiungibile secondo la Teoria della relatività di Einstein. I buchi neri sono oggetti di questo tipo, non visibili per definizione, dato che la luce da essi emessa, per poter sfuggire alla loro attrazione gravitazionale, dovrebbe viaggiare ad una velocità superiore a C.
Allora ci si può chiedere in quale modo sia possibile individuarne la presenza.
Semplicemente dagli effetti che la loro potente forza di gravità esercita nello spazio su altri oggetti.
Se infatti si immagina un buco nero come un vortice in cui precipita senza possibilità di ritorno tutto ciò che oltrepassa una distanza limite dal suo centro (il cosiddetto orizzonte degli eventi), si può comprendere come le violente accelerazioni subite da un gas in caduta siano tali da determinare, ancor prima che l'orizzonte degli eventi sia stato raggiunto, l'emissione di radiazione, in particolare raggi X.
Gli astronomi sostengono che il miglior modo di interpretare alcune sorgenti intense di raggi X (ad es. Cygnus X1 nella costellazione del Cigno), sia quello di considerarle associate ad un buco nero.
Buchi neri sono presenti al centro di alcune galassie, come M 87 (nell'ammasso della Vergine) nel cui nucleo ce n'è uno la cui massa è tre miliardi di volte quella del Sole.
Un ipotetico viaggiatore che dovesse oltrepassare l'orizzonte degli eventi di un buco nero non avrebbe più possibilità di ritornare indietro (come i dannati dell'Inferno dantesco): l'attrazione gravitazionale sarebbe così intensa che risulterebbero addirittura enormi le differenze della forza (F = GMm/R2) anche per distanze estremamente piccole come quella fra la sua testa ed i suoi piedi, tali da sottoporlo ad un potente stiramento (spaghettificazione).
Del malcapitato rimarrebbe solo una manciata di particelle. Tuttavia un osservatore, posto a distanza dall'orizzonte degli eventi, lo vedrebbe rallentare sempre di più nella sua corsa verso il buco nero, fino a vederlo immobile nell'ultimo istante, dato che da questo momento in poi la luce non potrebbe più sfuggite alla forte attrazione gravitazionale per raggiungerlo.
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Si tratta di un sistema binario, composto appunto da due oggetti in rotazione l'uno rispetto all'altro ( periodo orbitale 5,6 giorni ). Il più grande (a sinistra) è una stella gigante blu molto calda otticamente visibile (HDE 226 868) i cui gas vengono risucchiati dal ''vampiro'', il buco nero, ''visibile'' solo in virtù dei raggi X da essi emessi (come appare nel disegno a lato). La sorgente di raggi X è stata scoperta nel 1965.