Buchi neri: fra scienza, fisica teorica, meraviglia e scoperta...

"[...] I buchi neri sono oggetti che popolano numerosi il nostro Universo.
Sono regioni in cui lo spazio è così fortemente curvato da sprofondare su se stesso e in cui il tempo rallenta fino ad arrestarsi. Si formano [...] quando una stella ha bruciato tutto l'idrogeno di cui è costituita e crolla sotto il proprio peso.
Spesso la stella collassata faceva parte di una coppia di stelle vicine, e allora il buco nero e la compagnia superstite ruotano l'uno intorno all'altra e il buco nero succhia in continuazione materia dall'altra stella [...]. Gli astronomi hanno trovato molti buchi neri di taglia [...] simile alle stelle come il nostro Sole. Ma anche buchi neri giganteschi. Uno di questi sta al centro di quasi tutte le galassie, compresa la nostra. [...] Ha una massa un milione di volte quella del nostro Sole.
Ci sono stelle che gli orbitano intorno, come i pianeti orbitano intorno al nostro Sole.
Ogni tanto una stella si avvicina troppo a questo mostruoso gigante, viene disgregata dalla forza gravitazionale e viene deglutita dal ciclopico buco nero come un pesciolino inghiottito da un pescecane. Immaginate un mostro grande un milione di Soli che inghiottisca in un attimo il nostro Sole e i suoi pianetini... [...]
Quello che entra nel buco nero non esce più. Neppure la luce ne esce.
La superficie di un buco nero è come un presente che si sia rinchiuso in una sfera: al di là della sfera è un futuro, e dal futuro non si torna indietro.
Capire che cosa sia un buco nero non è difficile. Basta ricordare che esiste una velocità massima, la velocità della luce, che nessun oggetto può superare. [...]
Quanto più un pianeta, o una stella, è massiccio e compresso, tanto più alta è la velocità di fuga.
Una stella può essere così massiccia e così compressa che la velocità di fuga diventerà maggiore della velocità della luce. Neppure la luce ha abbastanza velocità per sfuggire all'attrazione gravitazionale. Un raggio di luce che parta verso l'alto finisce per ricadere all'indietro, dopo aver raggiunto un'altezza massima. E poiché la velocità della luce è una velocità massima e niente può superare la luce, ne segue che qualunque oggetto ricade all'indietro, e nulla può sfuggire: nulla può uscire da questa altezza massima. Questo è un buco nero: visto da fuori, è come una sfera nella quale si possa solo entrare, ma dalla quale non si può uscire.
Un razzo potrebbe mantenersi a una breve distanza fissa da questa sfera massima, chiamata orizzonte del buco nero. Ma per farlo dovrebbe mantenere i motori molto su di giri, così da resistere alla forza di attrazione gravitazionale del buco.
La forte gravità in cui si verrebbe a trovare farebbe sì che, per qualcuno che fosse all'interno del razzo, il tempo rallenterebbe moltissimo. Dopo un'ora vicino all'orizzonte, il razzo potrebbe allontanarsi e quel qualcuno potrebbe scoprire che, fuori, sono nel frattempo passati secoli.
Più vicino si tiene il razzo all'orizzonte, più per lui il tempo rallenta; più il tempo esterno corre rapido per lui. (Viaggiare nel passato è difficile, ma viaggiare nel futuro, in linea di principio, è facile: basta avvicinarsi con un'astronave a un buco nero, restare nelle sue vicinanze per un po' e poi allontanarsi di nuovo. Fuori possono essere passati millenni.)
Sull'orizzonte stesso il tempo si ferma: se ci avviciniamo a esso e ce ne allontaniamo dopo pochi (nostri) minuti, nel resto dell'Universo possono essere passati milioni di anni.
La cosa davvero sorprendente è che le proprietà di questi strani oggetti osservati comunemente sono state previste dalla teoria di Einstein, prima di essere effettivamente osservate.
Oggi gli astronomi studiano questi oggetti nel cielo, ma solo fino a pochi anni fa i buchi neri erano una strana conseguenza della teoria, cui non molti davano credito. [...]"

Fonte: Il calore dei buchi neri, La realtà non è come ci appare - La struttura elementare delle cose, C.Rovelli, Raffaello Cortina Editore

Fonte immagine: corriere.it