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BUCHI NERI by Davide Balzani on Prezi boschi neri

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BUCHI NERI

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by

Davide Balzani

on 23 January 2013

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Transcript of BUCHI NERI

I BUCHI NERI Cos' è ? QUANTO SONO GRANDI? COME SI POSSONO RILEVARE I BUCHI NERI ? I BUCHI NERI SUB-ATOMICI Il buco nero è ciò che rimane di una stella pari ad almeno 3/4 masse solari che, esaurita la propria energia, esplode in una supernova e poi, a causa della forte attrazione gravitazionale, si addensa al centro formando, appunto, un buco nero. Un buco nero originatosi, per esempio, da
una stella 5 volte la massa del Sole, ha un
diametro di circa 30 km.
Se la stella ha una massa 100 milioni di volte quella del Sole, il diametro del buco nero sarà come quello del nostro Sistema Solare.
Ma, come ipotizzò Hawking nel 1975, possono esistere anche buchi neri della massa di un protone (10 elevato alla -15 m). A differenza dei buchi neri che si originano dalle stelle, questi si formano da un principio di meccanica quantistica.
Inoltre, i buchi neri sub-atomici emettono delle radiazioni. Orizzonte degli eventi Pierre Simon Laplace Albert Einstein CHI SCOPRI' I BUCHI NERI? John Archibald Wheeler Nel 1988 il grande astrofisico S. Hawking scriveva: “.. nel 1975 eravamo certi all’80% che la sorgente di raggi X del Cigno fosse un buco nero. Ora nel 1988 direi che siamo sicuri al 95% Hubble RADIAZIONE DI HAWKING I buchi neri di grandi dimensioni, stato finale di una stella, o i buchi neri primordiali previsti da Hawking vengono creati dai processi di evoluzione dell’Universo. La loro identificazione e il loro studio possono guidarci nella comprensione di come l’Universo viva, evolva e si trasformi. THE END
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boschi neri

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Warp Drive

  • Principio
  • Nulla si crea... nulla si distrugge... ma tutto si trasforma.
  • Misteri
  • Eppur si muove... Siamo soli?
  • Esistenza
  • Volta celeste
  • Moto elicoidale
  • Sistema solare
  • Planetary System
  • Esopianeti
  • Moto intorno al Centro Galattico
  • Effetti visivi
  • Universo
  • Fusione nucleare
  • Formazione stellare
  • C'è un inizio e una fine?
  • Anima
  • Sirena
  • Mente Quantica
  • Genesi
  • Antiche civiltà
  • Nibiru
  • Profezie
  • Vampiri
  • Apocalisse
  • Simboli
  • 10'000 - 12'500 a.C.
  • La teoria della correlazione tra Giza e Orione
  • Anunnaki
  • Sezione
  • Esagono e toroide
  • Carica Elettrica
  • Elettromagnetismo
  • Metamateriale
  • Interazione
  • La velocità limite
  • Armoniche cilindriche
  • Energia di legame
  • Droghe chimiche
  • Droghe, Dna, cellula e atomi...
  • Composizione DNA
  • Che cos'è il cancro? Qual è la differenza tra Cancro e Tumore?
  • Sostanze
  • BACE, Beta-Site APP-Cleaving Enzyme
  • Chinesina
  • I record degli animali
  • DNA e Ipotesi del mondo a RNA
  • Ebola
  • MicroRNA
  • Cellule Staminali - The Stem Cells
  • Tranquillanti
  • Origine della vita
  • Entità biologiche
  • Proteine, lipidi e il Dna
  • DNA waves and water
  • Radiazione elettromagnetica e DNA
  • Rimodellare il DNA per regolare i geni
  • ENCODE
  • Storia dell'epidemia di HIV/AIDS
  • Coesistenza
  • Costante di gravitazione universale
  • Materia e antimateria. E se la materia e l’energia oscura...
  • DISCO DI MATERIA OSCURA
  • MAPPA MATERIA OSCURA
  • Materia Oscura, Antimateria e Energia Oscura
  • Assione
  • Fermione di Majorana
  • Effetto povertà... olocausto silenzioso...
  • Demografia culturale
  • Cambiamenti climatici
  • EVOLUZIONE
  • Evoluzionismo vs Creazionismo
  • Uomini e Dinosauri
  • Inversione dei poli magnetici terrestri
  • Fisica Moderna
  • Problemi da risolvere...
  • Disaccordo tra meccanica quantistica e relatività generale
  • Frequenza di risonanza
  • Il misterioso esagono di Saturno. Mistero svelato?
  • Lo spazio non ha confini, solo ricordi...
  • I confini dell'Universo
  • La geometria dell'universo
  • Serie infinite per π
  • I misteri del caos
  • LA QUESTIONE DEL TEMPO
  • Litio scomparso
  • Massa
  • MATERIALIZZARE ENERGIA
  • Numero quantico e materia oscura...
  • Pensieri
  • Salto quantico
  • Singolarità
  • Teorie del campo unificato
  • Conservazione
  • Inflazione (cosmologia)
  • Onde gravitazionali e Gravità
  • Big Bang?
  • The Big Bang Theory (Parte prima)
  • The Big Bang Theory (parte seconda)
  • Universo a moto perpetuo
  • Visibilità
  • The quantum mechanical phenomenon of entanglement
  • Postulati
  • Propulsione a razzo
  • The Alcubierre Warp Drive
  • Teoria della curvatura
  • Misura della curvatura
  • Moto Superluminale
  • Teoria dei numeri
  • Relatività Aurea
  • Fisica Aurea
  • Buchi neri
  • Orizzonte degli eventi
  • Ponte di Einstein-Rosen
  • Esplosione di Supernovae
  • È uno dei sogni dell’Umanità: viaggiare nel tempo.
  • Conferma
  • Quantità immaginaria
  • Velocità
  • Local Space Warp Bubble
  • Warp Drive
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  • Scritti
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  • Antiche civiltà modificato da Marco Elvio Corvaglia
  • Nulla si crea... nulla si distrugge... ma tutto si trasforma. modificato da Marco Elvio Corvaglia
  • Esopianeti modificato da Marco Elvio Corvaglia
  • Universo a moto perpetuo modificato da Marco Elvio Corvaglia
  • Nibiru modificato da Marco Elvio Corvaglia
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Navigazione

    Buchi neri

    Gli astronomi in Sud Africa hanno scoperto qualcosa di molto particolare e inusuale: una decina di buchi neri supermassicci attivi che producono getti tutti nella stessa direzione!

    Il getto relativistico di un buco nero si forma quando il materiale in caduta su di esso è più di quello che il buco può "digerire". Tale materia viene quindi accelerata e scaraventata nello spazio a velocità vicine a quella della luce, nella stessa direzione dell'asse di rotazione del buco nero.
    Trovare quindi buchi neri così lontani tra di loro ruotare tuti nella stessa direzione ha notevolmente sorpreso i ricercatori! L'ipotesi cosmologica, infatti, suppone che l'universo a grandi scale sia perfettamente uniforme e omogeneo. Cosa che questi buchi neri sembrano invece violare, ruotando in modo simile invece che in direzioni casuali. Ma sono troppo distanti tra di loro, non c'è modo fisico grazie al quale si possono essere "messi d'accordo", disturbandosi a vicenda.
    L'unica spiegazione possibile è che il volume di universo da cui questi oggetti si sono formati possedesse già di suo un certo grado di rotazione su sè stesso, e che tale momento angolare si sia conservato nella formazione delle galassie e dei relativi buchi neri supermassicci.
    Cosa può aver causato queste fluttuazioni di densità e quiete nella materia primordiale? Ancora non lo sappiamo, è la frontiera stessa della ricerca astrofisica moderna! Le ipotesi sul piatto sono ancora estremamente esotiche e difficilmente verificabili.
    http://phys.org/news/2016-04-astronomers-south-africa-mysterious-alignment.html
    Nel frattempo queste strutture ci forniscono una prospettiva unica sulla struttura stessa dell'universo, dobbiamo approfittarne!
    An image of the deep radio map covering the ELAIS-N1 region, with aligned galaxy jets. The image on the left has white circles around the aligned galaxies; the image on the right is without the circles. Credit: Prof. Russ Taylor.Read more at: http://phys.org/news/2016-04-astronomers-south-africa-mysterious-alignment.html#jCp


    Video di YouTube
    FOCUS Chi ha paura dei buchi neri
    Video di YouTube
    Tra le meraviglie dell'Universo, i buchi neri sono forse quelle più intriganti e misteriose. Negli ultimi dieci venti anni la letteratura divulgativa ha portato questi oggetti all'attenzione del pubblico, ma troppo spesso si è sorvolato o evitato di affrontare un aspetto fondamentale: in altre parole, che queste "cose" non sono né buchi né neri, ma singolarità spazio temporali. Anche se le parole non determinano la natura delle cose, è però vero - come sottolineato da molti scienziati nel passato - che un'appropriata scelta linguistica può semplificare (o al contrario complicare o sviare) la strada nella comprensione della natura. La metafora "buco nero" ha avuto un successo e un impatto immediato, ma è necessario un "riassestamento terminologico", per evitare di deragliare verso immagini controproducenti. Attraverso i concetti di base della teoria della relatività bisogna approdare alla spiegazione di cosa siano realmente le singolarità spazio temporali, al perché il termine "buco nero" sia troppo riduttivo e fuorviante, e sul perché apra una porta sull'infinito e sullo zero nella fisica.
    Negli anni '60 la scuola di Mosca di cosmologia e relatività ha portato a tante interessanti scoperte anche nel campo dei buchi neri. Yakov Zel'dovic affermò che essendo la natura dei buchi neri essenzialmente passiva, la sola speranza di rilevarli era quella di riuscire a localizzarli in base agli effetti gravitazionali sulle stelle o nubi di gas circostanti. Come tesi egli ha posto che l'osservazione del cielo in raggi-X doveva permetterci di osservare le strutture più ricche di energia dell'universo, i gas più caldi, la gravità più forte, e quindi indirettamente anche i buchi neri.
    Negli Stati Uniti l'interesse rifiorì grazie ad un brillante scienziato, George Wheeler. Lui insieme a, David Finkelstein, Martin Kruskal e George Szekeres osservarono, è bene sottolinearlo tutti quanti separatamente, che con un opportuno cambiamento di coordinate si poteva eliminare la singolarità di Schwarzschild, dimostrando così che si tratta di una singolarità apparente dovuta ad una cattiva scelta di coordinate. I tre ricercatori, quasi quarantanni dopo Schwarzschild, riuscirono nella mirabile impresa di “abbattere” il cerchio magico eretto da Eddington. Quando Kruskal arrivò a questo risultato, gli sembrò troppo banale per essere pubblicato e fu proprio grazie a Wheeler, che poté essere conosciuto dalla comunità scientifica.
    In questi anni, grazie alle scoperte astronomiche sulle radiogalassie e quasar sopratutto, si parlava ormai pure di buchi neri supermassivi, cioè di oggetti oscuri con masse di milioni o miliardi di volte la massa del sole e delle dimensioni un sistema solare. Le prove osservative della loro esistenza, oggi sono persino più cogenti di quelli di taglia stellare. Galassie giganti vicine come M 87 (Virgo-A), o galassie attive (i cosiddetti nuclei galattici attivi) sono le migliori possibilità di scoprire gli effetti della presenza di questi buchi neri giganti.
    Con questa impresionan
    t e serie di scoperte astrofisiche e con l'affinamento delle tecniche matematiche più potenti fiorirono così gli studi teorici. Si può dire che per la relatività e buchi neri si sono delineate dopo la guerra tre scuole principali: quella di Cambridge fondata da Eddington e proseguita con Dennis Sciama, Chandrasekhar, Roger Penrose e Stephen Hawking, l'altra a Mosca guidata da Zel'dovic e la terza a Princeton guidata da Wheeler che può reputarsi il padre del termine buco nero.

    Google Documenti Video

    1783: il pastore anglicano John Michell rettore di Thornhill nello Yorkshire, in un discorso alla Royal Society di Londra dichiara che se esistessero in natura corpi con densità pari a quello del sole e diametro di 500 volte maggiore, la loro luce (intesa allora come corpuscolo materiale e quindi soggetta all'attrazione gravitazionale della terra) non potrebbe raggiungerci.

    1796: il matematico francese Pierre-Simon de Laplace esponeva idee molto simili a quelle di Michell, anche se poi ritrattate in seguito alla scoperta di Young nel 1801 della natura ondulatoria della luce.

    1915: Albert Einstein presenta all'accademia Prussiana delle scienze quei straordinari risultati contentuti nella sua Teoria della Relatività Generale, che gli avrebbero garantito fama immortale. Nelle sue equazioni dimostra che la materia e l'energia curvano lo spazio-tempo, e che la curvatura determina la dinamica della materia. Le equazioni del campo gravitazionale contengono sia la geometria dello spazio tempo che le sorgenti del campo stesso.

    1916: Karl Schwarzschild, direttore dell'osservatorio di Potsdam, in Polonia, presenta la prima soluzione esatta alle equazioni di Einstein della Relatività Generale. Egli prende in esame una situazione abbastanza semplice, il campo gravitazionale esternamente ad una sfera uniforme di materia non carica ma, nonostante la semplicità, il modello descrive perfettamente cosa accade nelle vicinanze di corpi come il Sole o a grandi distanze, dove il campo gravitazionale è debole e la Relatività si riconduce alle equazioni di Newton. Esiste un punto nelle soluzioni di Schwarzschild in cui l'andamento diverge, cioè ad un valore uguale al raggio detto di Schwarzschild, si presenta un infinito e quindi la soluzione possiede una singolarità.

    Negli anni successivi Sir Arthur Eddington dichiara che tale valore limite determina una barriera oltre la quale un astro non può più comprimersi. Chiamò tale limite un "cerchio magico", impenetrabile a qualunque osservazione.

    1918: il tedesco H. Reissner e il danese G. Nordstrøm risolvono le equazioni di campo Einstein-Maxwell per sistemi carichi sfericamente simmetrici.

    1923: George Birkhoff prova che la geometria dello spazio-tempoproves di Schwarzschild è l'unica soluzione delle equazioni di campo di Einstein nel vuoto.

    1930: l'allora giovanissimo Subrahmanyan Chandrasekhar (che sarà chiamato universalmente "Chandra"), una presenza costante, eclettica e di straordinaria produttività nella fisica del '900, durante il viaggio dall'India a Cambridge che lo porterà ad essere allievo di Eddington, comiciò a fare dei calcoli sulle stelle nane bianche. Trovò che le stelle con massa sopra le 1.4 volte quella del sole, sarebbero collassata in un oggetto ancora più compatto delle nane bianche.

    1931: Lev Davidovic Landau ricavò un risultato analogo a quello di Chadra, ipotizzando l'esistenza delle stelle di neutroni, corpi molto ridotti in dimensioni, che rappresentavano un ulteriore stadio finale per le stelle. Da notare che il primo astro di tale tipo, nella nebulosa del Granchio, sarà osservato solo molti anni dopo, precisamente nel 1968.

    1934: anche due astronomi di Pasadena, Walter Baade e Fritz Zwicky, conclusero che probabilmente potevano esistere due tipi di stati finali degeneri per le stelle, le nane bianche e le stelle di neutroni.

    1933: un serio attacco alla divergenza che si presentava al raggio di Schwarzschild sopraggiunse con il lavoro di un prete belga che divenne presidente della Pontificia Accademia delle Scienze, Georges Lemaitre. Egli ha dimostrato come, con un opportuno cambiamento di coordinate, fosse possibile eliminare il problema. La metrica, con le nuove coordinate, non manifestava più alcun comportamento patologico ma, anzi, funzionava benissimo. Questi scritti attrassero l’attenzione di un cosmologo, Howard Percy Robertson, il quale osservò che il tempo scorre normalmente per un osservatore che decidesse di attraversare l’enigmatico orizzonte degli eventi; questo tempo però apparirebbe man mano sempre più rallentato ad un osservatore che, ben lontano dal buco nero, osservasse il viaggio dell’astronauta. Questi lavori però non ebbero molta fortuna e lo stesso Einstein non perse tempo nel criticarli assieme al concetto di singolarità, affermando che la materia non poteva concentrarsi arbitrariamente.

    1939: curiosamente appena due mesi dopo la sopracitata critica di Einstein, uscì un lavoro di Robert Oppenheimer e del suo allievo Hartland Snyder, che è riconosciuto universalmente come il primo vero e fondamentale passo verso la scoperta dei buchi neri. Studiando con la fluidodinamica relativistica il collasso di una stella di massa non molto superiore a quella del sole, che abbia esaurito il combustibile per le reazioni termonucleari, essi hanno predetto la contrazione inarrestabile e continua che avrebbe fatto spostare la frequenza della luce verso il rosso fino a che l'astro sarebbe diventato invisibile. L'inarrestabilità del processo di contrazione avrebbe poi portato alla creazione di una singolarità temporale infinita, tagliata fuori da possibilità di comunicazione con il resto dell'universo. Inoltre un altro allievo di Oppenheimer, George Volkoff contribuì ad usare le conoscenze dell'epoca sulla fisica atomica e nucleare (siamo in pieno progetto Manhattan da cui sarebbe uscita la bomba atomica) per calcolare a che cosa sarebbe dovuta assomigliare una stella di neutroni.

    1963: il fisico neozelandese Roy Kerr, ha risolto le equazioni di Einstein nel vuoto per campi gravitazionali generati da sistemi massivi rotanti. Queste soluzioni sono piuttosto intriganti poichè come già detto sopra nel corpo della risposta, presentano una struttura tale da poter teoricamente permettere l'esistenza dei wormhole, e quindi di viaggi nel tempo e osservazioni della singolarità.

    1964: il matematico Roger Penrose a Cambridge prova che una stella implodente necessariamente deve produrre una singolarità una volta che abbia formato l'orizzonte degli eventi.

    1965: Ezra Newman, insieme a E. Couch, K. Chinnapared, A. Exton, A. Prakash, e Robert Torrence risolve le equazioni di Einstein-Maxwell per sistemi massivi rotanti e carichi.

    1967: Werner Israel dimostra che tutti i buchi neri non rotanti sono oggetti semplici e la sola proprietà necessaria a caratterizzarli e a differenziarli, è la massa.

    1968: Brandon Carter usa la teoria di Hamilton-Jacobi per derivare equazioni del moto al primo ordine per il moto di particelle cariche immerse nel campo gravitazionale esterno di un buco nero di tipo Kerr-Newman.

    1969: Roger Penrose discute il processo (che porterà il suo nome) per l'estrazione dell'energia rotazionale da un buco nero di tipo Kerr. Questa sarà un'intuizione molto importante che dimostra che i buchi neri sono un po' meno neri di quanto si creda e che culminerà pochi anni dopo nei lavori di Hawking. Nondimeno sarà importante per le ricadute sulle osservazioni e teorie astrofisiche dei nuclei galattici attivi, sulla loro energetica e sulla effettiva osservabilità dei buchi neri grazie alla loro attività. Nello stesso cruciale anno Penrose enuncia inoltre i suoi famosi teoremi sulla congettura del censore cosmico, e sulla conseguente invisibilità delle singolarità.

    1971: le osservazioni che da anni erano state fatte con i satelliti nei raggi-X della sorgente Cygnus X-1, portano tale sorgente ad essere considerata il primo esempio di probabile candidato per un sistema stellare binario in cui una delle due compagne è un buco nero. Edwin Salpeter afferma in proposto che un buco nero in Cygnus X-1 è l'ipotesi più prudente.

    1972: a Cambridge un allievo di Penrose, Stephen Hawking in collaborazione con George Ellis fa entusiasmanti scoperte nel campo dei buchi neri. Egli prova che l'orizzonte degli eventi classico non può decrescere. Nello stesso anno Hawking enuncia insieme a James Bardeen e Brandon Carter, quattro leggi per la dinamica dei buchi neri in analogia alle leggi della termodinamica e due principi analoghi al primo e secondo principio della termodinamica. Sempre in quell'anno Jacob Bekenstein suggerisce che un buco nero abbia una entropia proporzionale alla superficie dell'orizzonte degli eventi dovuta ad effetti di perdita di informazione e conseguente aumento di disordine sotto l'orizzonte.

    1973: David Robinson, partendo dal lavoro di Carter del '68 e quelli di Hawking, dimostra la congettura di Wheeler, oggi conosciuta come Teorema No Hair. Lo stadio finale di una stella collassante è ristretto a sole sole quattro possibilità e queste sono le quattro soluzioni delle equazione di Einstein per buchi neri rotanti (di Kerr), e fatto fondamentale, i parametri che intervengono in queste soluzioni sono solo la massa la velocità di rotazione e la carica.

    1974: Stephen Hawking applicando la teoria quantistica dei campi ai buchi neri dello spazio-tempo, mostra che essi irradiano particelle con uno spettro di corpo nero, e che questo processo può portarli all'evaporazione. E' la più importante delle sue scoperte e che gli ha valso la laurea honoris causa a Cambridge, nonchè la cattedra di fisica che un tempo era stata di Sir Isaac Newton.

    1975: le notevoli scoperte sui buchi neri dei primi anni '70 portarono di nuovo Chandrasekhar a riversare la sua energia intellettuale su questi oggetti. Ne è scaturito, anni dopo, un trattato sulla matematica dei buchi neri pieno di virtuosismi matematici ed elaborate manipolazioni teoriche, autodisciplinate dalla sua consueta precisione e che uscì in stampa quando lui aveva 72 anni. Il recente satellite spaziale americano per osservazioni del profondo cielo nei raggi-X e dedicato principalmente a cercare prove stringenti dell'esistenza dei buchi neri è stato chiamato Chandra in suo onore.

    Se la Relatività non è in grado di dirci nulla sulla singolarità, è chiaro che molte ipotesi esotiche sono possibili quanto indimostrabili: cunicoli tra due universi, cunicoli/scorciatoie tra due due punti dello stesso universo, cunicoli come macchine del tempo, un universo che termina con un Big Cruch (grande collasso finale in un unica singolarità) e simmetricamente nascita di un nuovo universo con una nuova singolarità, il Big Bang. Queste due singolarità di inizio e fine dell'universo in un punto sono dette anche singolarità alle due estremità del tempo.
    Esiste anche una forma forte della congettura del censore cosmico: essa afferma che queste strutture sono instabili quindi non è possibile attraversare un buco nero o vedere una singolarità. Risultato della congettura del censore cosmico è che la singolarità si trova sempre nel futuro di un eventuale viaggiatore e che quindi rimane sempre inosservabile. Quella nel passato che dovrebbe aver dato origine all'universo con la sua esplosione nel Big Bang, rimane per ovvi motivi ugualmente inosservabile. Quando si applica il principio del censore cosmico in forma forte, tutti i buchi neri di Kerr, Reissner-Nordstrøm et similia (che hanno le interessanti stranezze di tipo worm-hole) risultano tutti vietati perche' in tali buchi neri e' falso che la singolarita' si trovi nel futuro dell'osservatore.
    Recentemente si è scoperto che sono ammissibili anche buchi neri con orizzonte degli eventi non sferico, con una topologia arbitraria e con più di una singolarità (per esempio in alcune soluzioni compare una singolarità usuale e una singolarità a stringa detta stringa di Misner che è tagliata in almeno un punto dalla superficie dell'orizzonte degli eventi).

    Prima di dare una conclusiva e brevissima cronologia dei fatti e scoperte salienti fatte attorno al fenomeno buchi neri-singolarità, vorrei accennare al fatto che si parla di singolarità ogni volta che una determinata formula matematica diverge, cioè tende all'infinito. Se tale formula matematica rappresenta qualche processo, fisico, tecnologico, economico, sociologico, etc. allora si parla di singolarità in quel campo.

    Morgan.Freeman.Science.Show-L'enigma.Dei.Buchi.Neri.ITA

    Una singolarità è un punto dello spazio-tempo (considerato come una stessa entità geometrica) in cui la forza gravitazionale diviene infinita e quindi la teoria della Relatività Generale di Einstein (che funziona molto bene nel descrivere la struttura dell'Universo) non riesce più a dirci nulla. Questo è stato ricavato per la prima volta partendo da certe soluzioni alle equazioni del campo gravitazionale di Einstein trovate da Karl Schwarzschild nel 1916. Nel punto di singolarità avrò quindi una densità infinita. La singolarità si chiama così perchè difronte ad essa la fisica descritta dalla Relatività si ferma. Nelle soluzioni delle equazioni che descrivono il sistema fisico compaiono degli infiniti (si dice che le soluzioni divergono) e la teoria viene meno. Di conseguenza la dove appaiono degli infiniti la teoria attuale smette di funzionare, e quindi probabilmente deve entrare in gioco una diversa fisica. In realtà si riesce in qualche caso a maneggiare una teoria di campo anche con gli infiniti (per esempio la rinormalizzazione nel modello standard), quindi non è detto che si debba sostituirla radicalmente.Nucleo della galassia NGC 4261
    Secondo la Relatività Generale le singolarità si formano in due modi. Nel futuro, ad esempio attraverso il collasso gravitazionale delle stelle molto massicce, che avviene inevitabilmente al termine della loro vita dopo aver esaurito tutto il carburante per le reazioni termonucleari. E nel passato, sotto certe ragionevoli condizioni, un universo che si espande deve per forza essere iniziato con una singolarità. Nel 1965 Roger Penrose, che aveva una potente visione geometrica della Relatività, analizzando il comportamento dei coni di luce (che rappresentano in pratica il passato e futuro di un evento nell'universo) dentro forti campi gravitazionali, giunse alla conclusione che se un astro in fase di collasso avesse raggiunto un certo limite chiamato orizzonte degli eventi, allora la singolarità sarebbe stata inevitabile. Egli in pratica dimostrò che la teoria della Relatività Generale prediceva, attraverso certe soluzioni alle equazioni di campo di Einstein, la sua stessa incompletezza, affermando la sicura esistenza delle singolarità.
    Le singolarità nel futuro, cioè quelle provocate dal collasso gravitazionale di astri massicci, hanno l'interessante proprietà di non essere visibili. Le singolarità infatti si presentano solo in opportune regioni dello spazio-tempo chiamate buchi neri che non ne permettono l'osservazione essendo questi ultimi delimitati da una superficie da cui nessuna particella e informazione può uscire, l'orizzonte degli eventi. Quando un corpo sufficientemente massivo implode, la superficie del materiale collassa sotto il peso dell'attrazione gravitazionale delle sue parti e non importa se questo collasso è perfettamente a simmetrica sferica. La superficie del materiale collassante comincia a vibrare con modi che poi si smorzano a poco a poco e si assestano nello stato sfericamente simmetrico con rilascio di onde gravitazionali. Ogni volta che si forma un buco nero, deve così formarsi al suo interno una singolarità.
    Si possono scrivere le equazioni che regolano il comportamento della materia fuori del buco nero senza che la singolarità possa influenzare gli andamenti previsti da queste equazioni con la sua presenza. Questa assunzione è detta del censore cosmico in forma debole. Tale congettura protegge la predicibilità delle nostre osservazioni e delle nostre misure fuori dal buco nero ma nulla ci dice su cosa possa accadere dentro, quindi almeno come ipotesi tutto è possibile. Nei buchi neri rotanti (detti di Kerr in onore di Roy Kerr che li definì nel 1963) è possibile teoricamente l'esistenza di cunicoli (wormhole) che potrebbero permettere l'attraversamento del buco nero e quindi l'osservazione della singolarità e la riemersione in un altro universo, oppure nel passato del nostro, tanto per fare degli esempi.

    I buchi neri sono stelle collassate così dense che nemmeno la luce può sfuggire alla loro morsa. Albert Einstein non credeva che potessero esistere realmente. Gli sembrava troppo assurdo. Ma si sbagliava.

    La nostra stella, il  Sole , morirà senza clamore. Tra circa cinque miliardi di anni, quando avrà esaurito il suo combustibile, l’idrogeno, i suoi strati esterni si dissolveranno nello spazio, mentre il nucleo si compatterà fino a diventare una cosiddetta  nana bianca , un tizzone spento non più grande della Terra.


    Illustrazione di un buco nero

    Ma il Sole è una stella medio-piccola. La morte di una stella dieci volte più grande è decisamente più drammatica. Gli strati esterni vengono espulsi nello spazio in una colossale esplosione, detta supernova, e il nucleo viene compresso dalla gravità fino a dare origine a una stella di neutroni, una sfera in rotazione del diametro di circa 20 chilometri.

    Una stella di neutroni è così densa che un suo frammento grande quanto una zolletta di zucchero peserebbe, sulla Terra, un miliardo di tonnellate; a causa della sua enorme attrazione gravitazionale, se si lasciasse cadere una caramella sulla sua superficie l’impatto genererebbe un’energia pari a quella di una bomba atomica.

    Ma tutto ciò è nulla se confrontato con gli ultimi istanti di una stella di massa 20 volte superiore a quella del Sole. Se si facesse esplodere una bomba come quella sganciata su Hiroshima ogni millisecondo per l’intera storia dell’universo, l’energia liberata sarebbe ancora inferiore a quella che si genera nelle ultime fasi del collasso di una stella gigante. Il nucleo stellare precipita su se stesso. La temperatura arriva a 55 miliardi di gradi. La forza bruta della gravità è implacabile: masse di ferro più grandi dell’Everest vengono compattate quasi istantaneamente in granelli di sabbia. Gli atomi sono scissi in elettroni, protoni, neutroni, particelle che vengono a loro volta scomposte in  quark, leptoni  e  gluoni . E così via, a scale dimensionali sempre più minuscole e densità sempre maggiori, fino a che…

    Nessuno lo sa. Quando si tenta di spiegare un fenomeno di portata così enorme, le due principali teorie che descrivono il funzionamento dell’ universo  – la relatività generale e la meccanica quantistica – non funzionano più. Vanno in tilt.

    Possiamo solo dire, a questo punto, che la stella è diventata un  buco nero .


    Video di YouTube
    La Nasa ha riprodotto in un video la collisione di due stelle di neutroni super dense, cosa che porta alla creazione di un buco nero. Le stelle di neutroni sono le stelle più dense e più piccole conosciute nell'universo. Secondo la Nasa, una stella di neutroni può avere una massa pari a 1,5 volte quella del sole e un diametro di 12 miglia. Il video è stato creato dagli scienziati del Goddard Space Flight Center della NASA utilizzando un supercomputer. Sebbene il filmato duri due minuti, nella realtà questo fenomeno accade in pochi millisecondi.
    Buco nero: ecco come nasce

    Le magnetar sono bizzarri resti super-densi delle esplosioni di supernova. Sono i magneti più potenti dell'universo - milioni di volte più potenti rispetto ai più potenti magneti sulla Terra. Un'equipe di astronomi europei, utilizzando il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO crede ora di aver trovato per la prima volta la stella compagna di una magnetar. Questa scoperta aiuta a capire come si formino le magnetar - un rompicapo che dura da 35 anni - e perchè questa particolare stella non sia collassata in un buco nero come gli astronomi si aspettavano.

    Quando una stella massiccia collassa sotto la propria gravità durante un'esplosione di supernova, forma o una stella di neutroni o un buco nero. Le magnetar sono una forma insolita e molto esotica di stelle di neutroni: come tutti questi strani oggetti sono piccole e straordinariamente dense - un cucchiaino di materia di una stella di neutroni avrebbe una massa di un miliardo di tonnellate - ma hanno anche un campo magnetico molto potente. La superficie di una magnetar rilascia grandi quantità di raggi gamma quando subisce un improvviso aggiustamento noto come "stellamoto" (starquake) a causa dell'enorme sollecitazione nella crosta.

    L'ammasso stellare Westerlund 1, a circa 16 000 anni luce dalla Terra nella costellazione australe dell'Ara, contiene una delle circa venti magnetar note nella Via Lattea. Si chiama CXOU J164710.2-455216 ed è stata di grande sconcerto per gli astronomi.

    La magnetar dell'ammasso Westerlund 1 deve essere nata dalla morte esplosiva di una stella di massa pari a circa 40 volte quella del Sole. Ma questa spiegazione ha i suoi problemi, poichè stelle così massicce dovrebbero collassare in un buco nero dopo la propria morte, non in una stella di neutroni. Non si spiega quindi come avesse potuto diventare una magnetar.

    Gli astronomi hanno proposto una soluzione a questo intrigo: hanno suggerito che la magnetar si è formata attraverso l'interazione di due stelle molto massicce in orbita l'una intorno all'altra in un sistema binario così compatto che sarebbe contenuto dall'orbita della Terra intorno al Sole. Ma finora nessuna compagna è stata rilevata alla posizione della magnetar in Westerlund 1, perciò gli astronomi hanno usato il VLT per cercarla in altre zone dell'ammasso. Cercavano una stella in fuga - oggetti che sfuggono dall'ammasso ad alta velocità - che avrebbe potuto essere stata cacciata fuori dalla sua orbita dall'esplosione di supernova che aveva formato la magnetar. È stata trovata una stella, Westerlund 1-5 che si comportava proprio così.

    Non solo questa stella ha la velocità elevata che ci si aspetta dal rinculo di una esplosione di supernova, ma la combinazione di bassa massa, alta luminosità e composizione ricca di carbonio sembrano impossibili da replicare in una stella singola - un indizio schiacciante che mostra che originariamente si deve essere formata con una compagna in un sistema binario.

    La scoperta ha permesso agli astronomi di ricostruire la storia della vita di questa stella che ha permesso alla magnetar di formarsi, al posto del buco nero previsto. Nella prima fase del processo la stella più massiccia della coppia inizia a rimanere a corto di combustibile, trasferendo i suoi strati esterni alla compagna meno massiccia - che è destinata a diventare la magnetar - e facendola così ruotare sempre più velocemente. Questa rapida rotazione sembra essere l'ingrediente essenziale per la formazione del campo magnetico ultra forte della magnetar.

    Nella seconda fase, a seguito del trasferimento di massa, la compagna stessa diventa così massiccia che a sua volta inizia a perdere grandi quantità della sua massa appena acquisita. La gran parte di questa massa viene persa, ma una parte ritorna alla stella originaria che vediamo brillare oggi come Westerlund 1-5.

    È questo processo di scambio di materia che ha dato una caratteristica chimica unica a Westerlund 1-5 e ha permesso alla massa del compagno di diminuire a livelli così bassi che una magnetar è nata al posto del buco nero - un gioco stellare con conseguenze cosmiche!

    Sembra che essere una delle due componenti di un sistema doppio sia dunque un ingrediente essenziale nella ricetta delle magnetar. La rotazione rapida creata dal trasferimento di massa tra le due stelle sembra necessaria per generare il campo magnetico ultra-forte e quindi un secondo trasferimento di massa permette alla futura magnetar di dimagrire sufficientemente da non collassare più in un buco nero nel momento della propria morte.

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    Nella relatività generale si definisce buco nero una regione di spazio da cui nulla, nemmeno la luce , può sfuggire. Classicamente questo avviene attorno ad un corpo celeste estremamente denso. Questo corpo è dotato di un’attrazione gravitazionale talmente elevata da non permettere l’allontanamento di alcunché dalla propria superficie. Questa condizione si ottiene quando la velocità di fuga dalla sua superficie è superiore alla velocità della luce.

    È giusto dire che la luce subisce in realtà un redshift infinito. Questo spostamento verso il rosso è di origine gravitazionale: la luce perde tutta la sua energia cercando di uscire dalla buca di potenziale di un buco nero. Questo spostamento verso il rosso è di natura diversa rispetto al redshift relativo alla espansione dell’Universo. Questa caratteristica deriva dall’aggettivo “nero”, dal momento che un buco nero non può emettere luce.

    Nessuna particella può sfuggirgli, una volta catturata, da cui risulta appropriato il termine “buco”. Un corpo celeste con questa proprietà risulterebbe invisibile e la sua presenza potrebbe essere rilevata solo indirettamente, tramite gli effetti del suo intenso campo gravitazionale. Fino ad oggi sono state raccolte numerose osservazioni astrofisiche che possono essere interpretate (anche se non univocamente) come indicazioni dell’effettiva esistenza di buchi neri nell’universo , come le galassie attive o le binarie X . Il termine “buco nero” è dovuto al fisico John Archibald Wheeler (in precedenza si parlava di dark star o black star).

    Oggetti i cui campi gravitazionali sono troppo forti per permettere alla luce di fuggire sono stati teorizzati nel 18° secolo da John Michell e Pierre-Simon Laplace. La prima soluzione moderna della relatività generale, che avrebbe caratterizzato un buco nero, è stata trovata da Karl Schwarzschild nel 1916, anche se la sua interpretazione relativa a una regione di spazio da cui nulla può sfuggire è stata pubblicata da David Finkelstein nel 1958.

    A lungo considerata una curiosità matematica, risale agli anni ’60 la dimostrazione teorica che i buchi neri erano una previsione generica della relatività generale. La scoperta successiva delle stelle di neutroni ha suscitato interesse negli oggetti compatti collassati su se stessi per via della loro forza gravitazionale come una possibile realtà astrofisica.

    E’ nelle grandi quantità di gas espulse dai buchi neri la chiave per capire l’evoluzione delle galassie e per riuscire a prevedere quale sarà il futuro della Via Lattea. 

    I giganteschi buchi neri che si trovano al centro di alcune galassie scagliano verso l’esterno massicci getti di idrogeno molecolare, espellendo in questo modo dalle galassie molti dei gas freddi necessari alla formazione di nuove stelle e influenzandone l’evoluzione. Era noto che getti di gas giocano un ruolo essenziale nell’evoluzione delle galassie, ma finora non era affatto chiaro come venissero accelerati.

    Nei buchi neri il segreto dell’evoluzione delle galassie
    Grazie alle osservazioni compiute con il Vlt (Very Large Telescope) dell’Eso (European Southern Observatory) in Cile, 
    si è trovata la risposta.  Osservando la galassia IC5063, i ricercatori hanno scoperto che questi flussi di gas vengono espulsi da buchi neri supermassicci e accelerati da getti di elettroni, la cui forza imprime alle molecole la straordinaria velocità di un milione di chilometri orari.
    Un risultato che fa comprendere meglio anche il possibile destino della nostra galassia, la Via Lattea, che entrerà in collisione con la sua ‘vicina di casa’, Andromeda, tra circa 5 miliardi di anni. Dallo scontro le fuoriuscite di gas spinte fuori dai superbuchi neri espelleranno il gas fuori dal sistema, in modo simile a quanto osservato ora nella galassia IC 5063.

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    Quanto ipotizzato finora sulle radiazioni ‘deboli’ che seguono le esplosioni gamma e’ stato ‘bocciato’ da alcune osservazioni.

    Lampi gamma

    La scoperta ha individuato l’esistenza di una anomala ‘polarizzazione’, ossia particolare oscillazione della luce che mantiene il ‘ricordo’ della sua fonte di origine e del suo percorso, proveniente dalla luce emessa in seguito ai lampi di raggi gamma. Si tratta di potenti esplosioni, le piu’ violente dell’universo, dovute alla ‘caduta’ di materia in un buco nero e che sono seguite da una ‘coda’, detta afterglow, di radiazioni piu’ deboli che possono durare per giorni. Analizzando la coda di un lampo avvenuto a circa 10 miliardi di anni luce e registrato sulla Terra il 24 ottobre del 2012, i ricercatori sono riusciti a misurarne la polarizzazione.


    I modelli teorici che spiegano la produzione di radiazione nei lampi di raggi gamma non prevedono infatti che potessero essere osservati livelli di polarizzazione cosi’ elevati come quelli riscontrati nella luce di GRB 121024A, anche migliaia di volte piu’ alti di quanto atteso.

    La scoperta non stravolge quanto gia’ ipotizzato sulla natura dell’origine dei lampi gamma ma obbliga a rivedere i modelli usati per spiegare l’accelerazione degli elettroni ‘sparati’ a velocita’ prossime a quelle della luce.
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    La stella scompare dopo che viene risucchiata da un buco nero, è la conclusione a cui sono giunti due team di ricerca internazionali. Ci troviamo nell'enorme ammasso intergalattico di Abell 1795, distante dalla Terra ben 800 milioni di anni luce. In questo punto dell'Universo è comparsa per molto tempo, diversi anni, un potente segnale di raggi X che ha percepito anche il telescopio Chandra, più o meno dal 1990 sino al 2005.Proprio nel 2005 questo segnale è scomparso, tanto improvvisamente come era apparso. Adesso finalmente si è capito il motivo. In realtà era il segnale di una stella ormai troppo vicina ad un buco nero, che nel corso degli anni si è disintegrata a causa dell'incredibile attrazione gravitazione di quest'ultimo.Il fenomeno non sembra essere così raro, ma la cosa che lo rende più particolare è il luogo in cui è avvenuto e la dimensione del buco nero. Infatti la galassia Abell 1795 è abbastanza piccola, contiene solo 700 milioni di stelle, così come il buco nero che sembra essere appena migliaia di volte più grande Sole. I buchi neri supermassicci possono arrivare anche a masse che sono milioni o miliardi di volte il Sole e si trovato al centro di molte Galassie, anche la nostra. I buchi neri intermedi sono molto rari. Gli scienziati sono alla ricerca di questi buchi neri di massa intermedia per decenni. Finora abbiamo raccolto molte informazioni su quelli piccoli e quelli molto grandi, ma quelli intermedi sono difficili da caratterizzare.
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    Mettiamo indietro le lancette dell’orologio. Prima che gli esseri umani esistessero, prima che la Terra si fosse formata, prima che il Sole si fosse acceso, prima della nascita delle galassie, prima ancora che la luce potesse persino brillare, c’era il Big Bang. Questo avvenne 13,8 miliardi anni fa. E prima di questo?

    Molti fisici sostengono che non ci sia un prima. Il tempo ha iniziato il suo ticchettio, insistono, nel momento stesso del Big Bang, e credono che qualsiasi cosa avvenuta in precedenza non sia nel regno della scienza. Non riusciremo mai a capire come apparisse la realtà pre-Big Bang, o di che fosse formata o perché sia esplosa per creare il nostro universo. Tali nozioni sono al di là della comprensione umana.

    Viviamo oltre un buco nero
    Ma alcuni scienziati meno ortodossi non sono d’accordo. Questi fisici teorizzano che, un attimo prima del Big Bang, tutta la massa e l’energia dell’universo nascente sia stata compattata in un incredibilmente denso – ma finito – granello. Chiamiamolo pure il seme di un nuovo universo.

    Si pensa che questo seme fosse inimmaginabilmente piccolo, forse migliaia di miliardi di volte più piccolo di ogni particella che gli esseri umani sono mai stati in grado di osservare. Eppure si tratta di una particella che può innescare la produzione di ogni altra particella, per non parlare di ogni galassia, sistema solare, pianeta e persona.

    Se davvero si vuole chiamare qualcosa “la particella di Dio”, questa sembra essere la candidata più adatta. Ma come è stato creato un tale seme? Un’idea, sbandierata da diversi anni è che il seme del nostro universo sia stato forgiato in quello che è il forno definitivo, probabilmente l’ambiente più estremo in tutta la natura: all’interno di un buco nero.

    I multiversi si moltiplicano

    È importante sapere, prima di andare oltre, che negli ultimi due decenni molti fisici teorici sono giunti a credere che il nostro universo non sia l’unico. Potremmo infatti essere parte di un multiverso, un’immensa serie di universi separati, ognuno con la sua sfera brillante di cielo notturno.

    Come e se un universo possa essere effettivamente collegato a un altro è fonte di molte discussioni, tutte altamente speculative e, finora, completamente indimostrabili. Ma un’idea interessante è che il seme di un universo possa essere simile al seme di una pianta: un granello di materiale essenziale, ben compresso, nascosto all’interno di un guscio protettivo.

    E questo descrive esattamente ciò che viene creato all’interno di un buco nero. I buchi neri sono i cadaveri di stelle giganti. Quando una stella esaurisce il combustibile, il suo nucleo collassa verso l’interno. La gravità attira tutto in una morsa sempre più spietata. Le temperature raggiungono i 100 miliardi di gradi. Gli atomi vanno in pezzi. Gli elettroni vengono triturati. I residui vengono ulteriormente sgualciti.

    La stella, a questo punto, si è trasformata in un buco nero, il che significa che la sua attrazione gravitazionale è così forte che nemmeno un fascio di luce può sfuggirle. Il confine tra l’interno e l’esterno di un buco nero è chiamato orizzonte degli eventi. Buchi neri enormi, alcuni dei quali milioni di volte più massicci del Sole, sono stati scoperti al centro di quasi tutte le galassie, compresa la nostra Via Lattea.

    Domande senza fondo...

    Se si utilizzano le teorie di Einstein per descrivere ciò che avviene sul fondo di un buco nero, troviamo un posto che è infinitamente denso e infinitamente piccolo: un concetto ipotetico chiamato singolarità. Ma gli infiniti in genere non si trovano in natura. Le teorie di Einstein, che prevedono meravigliosi calcoli per la maggior parte del cosmo, non funzionano più di fronte alle forze enormi, come quelle all’interno di un buco nero o quelle presenti alla nascita del nostro universo.

    I fisici dicono che la materia all’interno di un buco nero raggiunge un punto in cui non può essere compattata oltre. Questo “seme” potrebbe essere incredibilmente piccolo, ma avere il peso di miliardi di Soli. A differenza di una singolarità, però, è reale.

    Il processo si ferma, perché i buchi neri girano. Essi ruotano molto rapidamente, probabilmente vicino alla velocità della luce. E questa rotazione conferisce al seme compattato una quantità enorme di torsione. Non è solo piccolo e pesante, è anche attorcigliato e compresso, come uno di quei serpenti a molla dentro le lattine. Che può improvvisamente esplodere, con un botto. Come in un Big Bang, o un Big Bounce, un “grande rimbalzo”.

    È possibile, in altre parole, che un buco nero sia un condotto, una “porta a senso unico”, tra due universi. Ciò significa che se vi trovaste a cadere nel buco nero al centro della Via Lattea, è possibile che voi (o almeno le particelle triturate che una volta eravate voi) finirete in un altro universo. Questo altro universo non è dentro il nostro, perché il buco è solo il link, come una radice comune che collega due alberi di pioppo.

    E che dire di tutti noi, qui nel nostro universo? Potremmo essere il prodotto di un altro universo più anziano. Chiamatelo pure il nostro universo madre. Il seme di questo universo madre, forgiato all’interno di un buco nero, può aver avuto il suo Big Bounce 13,8 miliardi anni fa, e anche se il nostro universo è in rapida espansione da allora, potremmo ugualmente essere ancora nascosti dietro l’orizzonte degli eventi di un qualche buco nero.

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    Un mostruoso buco nero ai primordi dell'Universo

    Inspiegabile la sua dimensione. Deve aver ingurgitato una galassia di stelle per raggiungere le grandezze osservate. Ma essendo molto giovane è impossibile spiegare il meccanismo che gli ha permesso di crescere così velocemente.

    I bambini si sa, sono quasi sempre molto affamati. Ma a volte esagerano e la loro voracità sembra inspiegabile. 

     

    Ebbene quello che hanno recentemente scoperto gli astronomi dell’Università di Pechino e dell’Università dell’Arizona, in termini astronomici, può essere paragonato a un bambino con una fame esagerata, anzi quasi impossibile.

     

    UN QUASAR MOSTRUOSO.  I due team di ricercatori, infatti, hanno scoperto un quasar che possiede una luminosità paragonabile a 420 trilioni di stelle simili al nostro Sole. Risale a un periodo in cui l’Universo era ancora un bambino: non aveva più di un miliardo di anni.

     

    Prima di soffermarci sull’eccezionalità della scoperta ricordiamo che un quasar, un acronimo che sta per quasi stellar radio source, è un nucleo di una galassia estremamente luminoso nel cui centro c'è un buco nero particolarmente massiccio. 

     

    Il buco nero appena scoperto si trova nel cuore del quasar denominato SDSS J0100 + 2802 e si trova a 12,8 miliardi di anni luce dalla Terra.  Ovviamente il buco nero in questione non si vede, ma la sua presenza è certa. La prova è l'enorme luminosità dei quasar che in genere viene spiegata come il risultato dell'attrito causato da stelle, gas e polveri che vengono incessantemente ingurgutate dal buco nero.

     

    Averlo osservato a quasi 13 miliardi di anni luce da noi vuol dire che esisteva già circa 900 milioni di anni dopo il Big Bang.


    La posizione del buco nero in una tabella che mostra luminosità e massa (rispetto al Sole). È 12 miliardi di volte più massiccio del nostro Sole.  | ZHAOYU LI/SHANGHAI OBSERVATORY

    HA INGURGITATO UNA GALASSIA INTERA.   I ricercatori non riescono a spiegarsi come il buco nero sia riuscito a crescere così in fretta. 800 milioni di anni dopo il Big Bang  le stelle si erano già formate e raggruppate in galassie, ma per raggiungere una dimensione del genere, il buco nero avrebbe dovuto inglobare almeno un paio di galassie in un centinaio di milioni di anni. Come può un quasar così luminoso e un buco nero così massiccio formarsi nelle prime fasi di vita dell'Universo, in un periodo in cui le prime stelle e galassie erano appena emerse? Il lavoro è pubblicato su Nature. 

     

    È bastato aver ingurgitato tante stelle e gas per arrivare a quella forza di emissione oppure c’è  un altro meccanismo che potrebbe spiegare questo mostro cosmico? È difficile infatti ipotizzare che buchi neri di tali dimensioni possano essersi accresciuti solo per effetto della morte e della cattura delle prime stelle giganti.


    Il buco nero osservato con il telescopio spaziale Wise in diverse lunghezze d'onda

    UN ESERCITO DI TELESCOPI.  La scoperta dà il via ad una nuova sfida astronomica per la quale serviranno sia i telescopi terrestri, sia quelli spaziali, come Hubble e Chandra, che permetteranno di osservare a varie lunghezze d’onda.  

     

    I quasar scoperti dal 1963 (anno in cui si scoprì il primo) a oggi sono oltre 200.000, di età compresa tra i 700 milioni e i 13,7 miliardi di anni dopo il Big Bang. Ma nonostante ne abbiamo osservati cosi tanti, i quasar e i buchi neri al loro interno sono ancora enigmi astronomici.





    SDSS J0100 + 2802 è il più brillante quasar mai scoperto nell’universo primordiale, alimentato da un buco nero di ben 12 miliardi di masse solari, il più massiccio finora noto in epoche così remote. Il risultato è stato raggiunto da un team internazionale di astronomi grazie anche alle osservazioni condotte con il Large Binocular Telescope in Arizona.  A una distanza di 12,8 miliardi di anni luce, questo vero e proprio mostro cosmico, è il più brillante quasar mai scoperto nell’universo primordiale, alimentato da un buco nero di ben 12 miliardi di masse solari, il più massiccio finora noto in epoche così remote.


    La scoperta, è stata realizzata combinando i dati raccolti dal telescopio da 2,4 metri di diametro Lijiang (LJT) nello Yunnan (Cina), il Multiple Mirror Telescope da 6,5 metri (MMT), il Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona (USA), il Magellan Telescope dell’Osservatorio di Las Campanas in Cile e, infine, il telescopio Gemini North da 8,2 metri sul Mauna Kea, Hawaii.

    La scoperta del quasar SDSS J0100 + 2802 segna un importante passo avanti nella comprensione di come questi oggetti celesti, le più potenti “centrali energetiche” dell’universo, si sono evoluti nelle prime fasi di sviluppo del cosmo, solo 900 milioni di anni dopo il Big Bang. Ovvero, in prossimità della fine di un importante evento cosmico che gli astronomi chiamano “epoca della reionizzazione”: quando cioè la radiazione prodotta dalle prime stelle ionizzò l’idrogeno neutro che permeava l’universo, rendendolo nuovamente “trasparente” alle onde elettromagnetiche.

    Dalla scoperta del primo quasar, nel 1963, siamo oggi arrivati a individuare oltre 200.000 di queste potentissime sorgenti, molte situate a miliardi di anni luce da noi e circa quaranta a oltre 12,7 miliardi di anni luce. La radiazione di questi ultimi è stata emessa quando l’universo aveva meno di un miliardo di anni.

    La scoperta di SDSS J0100 + 2802 è stata ottenuta grazie al metodo sviluppato per selezionare efficacemente quasar ad alto 

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