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Come possiamo «non vedere» un buco nero ASTROFISICA Come possiamo «non vedere» un buco nero Ifenomeni all'origine delle recenti osservazioni del telescopio spaziale LA notizia è stata diffusa qualche giorno fa dalla Nasa: l'occhio del telescopio spaziale «Hubble», puntato nella costellazione del Cigno su un oggetto distante 6000 anni luce, è forse riuscito a raccogUere la prova dell'esistenza dei buchi neri. La prova, come era da aspettarsi, è indiretta, dato che i buchi neri sono invisibili per definizione. E' allora interessan�te sapere che cosa «Hubble» ab�bia osservato e come si sia potu�to capire che laggiù c'è un buco nero. Per comprendere la strategia usata dagli scienziati è importan�te spendere qualche parola che descriva un buco nero. Il buco nero è lo stato a cui giungono certe stelle morenti. Immaginia�mo una stella morente troppo massiccia per poter diventare una nana bianca o una stella di neutroni: essa si contrarrà rapi�damente sotto l'effetto della spin�ta gravitazionale fino a raggiun�gere densità enormi. In accordo con la teoria della relatività gene�rale anche la distorsione dello spazio tempo nei pressi della stella diventerà sempre più pro�nunciata, fino al punto che anche la luce sarà costretta a seguire traiettorie rivolte verso l'interno: cioè non potrà più sfuggire. Se la stella che si contrae oltre un certo raggio (detto raggio di Schwarzshild), nessuna forza dell'universo potrà evitare il suo completo collasso, che la porterà a concentrarsi in un punto, chia�mato dai fisici «singolarità». Il buco nero è quel punto, ma insie�me a quel punto occorre conside�rare il cosiddetto orizzonte degh eventi: una sfera centrata nella singolarità e avente raggio pari al raggio di Schwarzshild. Quando una particella supera questa sfe�ra del tutto immateriale, essa scompare, nel senso che la luce che emétteva non è più in grado di uscire dalla trappola tesa dal buco nero e, quindi, non potrà mai più raggiungere l'occhio di alcun osservatore. L'orizzonte degli eventi è la soglia oltre la quale si è invisibili e oltre la quale si intraprende il viaggio senza ritor�no verso il centro del buco nero. Va detto, inoltre, che i buchi neri possono anche ruotare, e, date le loro grandi capacità di defonnare lo spazio, ruotando tascinerebbero con sé una regione dello spazio�tempo circostante. La regione dello spazio-tempo perturbata dalla rotazione del buco nero si chiama ergosfera. Il telescopio «Hubble» ha diret�to il suo sguardo verso una stella blu che pare risucchiata da un oggetto invisibile, che potrebbe essere ima stella di neutroni o un buco nero. Il gas strappato alla stella segue una traiettoria a spi�rale, che lo porta ad avvicinarsi sempre di più al centro attratto�re. Intorno all'oggetto invisibile si forma quindi un disco di mate�ria detto disco di accrescimento. Nel caso in cui al centro non vi sia una stella di neutroni ma un buco nero rotante, quando il gas si è avvicinato fino ad entra�re nella ergosfera, il disco di accrescimento sparisce, perché il gas non può più mantenere una traiettoria stabile. Capita allora che blocchi di materia gassosa si stacchino come ice�berg dall'anello più interno del disco di accrescimento e inizino a spiraleggiare verso l'orizzonte degli eventi. E' proprio a questi blocchi che il telescopio Hubble ha dedicato la sua attenzione. Essi infatti sono molto caldi, quindi emettono luce ultraviolet�ta che può essere vista da «Hub�ble». Secondo la teoria questa luce ultravioletta dovrebbe giun�gere ad «Hubble» sotto forma di impulsi alternati: questo perché quando il blocco di gas si trova alle spalle dell'orizzonte degh eventi la sue luce è eclissata dall'orizzonte stesso. Inoltre, si prevede che, a ma�no a mano che il blocco si avvici�na al buco nero, la luce ultravio�letta subisca uno spostamento verso il rosso, cioè perda la sua energia fino a diventare cos�debole da scomparire del tutto. La perdita di energia della luce all'avvicinarsi al buco nero si può spiegare ricorrendo al rallen�tamento degh orologi causata da intensi campi gravitazionali. In�fatti l'energia della luce è data dalla frequenza dell'onda elettro�magnetica. Più ci si avvicina all'orizzonte degh eventi, più risulta forte il campo gravitazionale, più lenta�mente scorre il tempo e, se il tempo scorre sempre più lenta�mente, le alte frequenze della luce ultravioletta ci appaiono sempre più basse fino a quando l'energia associata alla luce è cos�piccola da diventare inap�prezzabile per l'occhio di «Hub)le». Nei dati raccolti dal telesco�pio spaziale gli scienziati hanno cercato proprio questo: impulsi di luce ultravioletta che si spo�stassero verso frequenze più bas�se, in termini tecnici "dying pulse train" (letteralmente: treni di impulsi morenti). Pare che li abbiano trovati. Lorenzo Galante Le immagini UV riprese da «Hubble» mostrano la spirale di materia calda che finisce nella voragine gravitazionale