Giganti invisibili: I buchi neri

Paola Tiranti • 28 febbraio 2023

I buchi neri sono bizzarri oggetti spaziali che, per molti, sono forse gli oggetti più affascinanti là fuori. Ma non farti ingannare, i buchi neri sono tutt’altro che vuoti: sono un’enorme quantità di materia raggruppata in un’area molto piu’ piccola. Siccome la materia viene schiacciata e compressa in uno spazio piccolissimo, ne consegue una gravita’ molto forte. Infatti la forza gravitazionale e’ talmente forte che nemmeno la luce riesce a scappare ed uscire dai buchi neri. E dunque, siccome la luce e’ intrappolata nei buchi neri, non li si possono vedere (da qui il nome). 

Se i buchi neri sono appunto neri, come facciamo a sapere della loro esistenza?

Bisogna usare telescopi spaziali con tecnologie speciali che ci aiutano a cercare e trovare questi oggetti invisibili. Con tecnologie apposite si può vedere come le stelle si comportano in modo diverso vicino ai buchi neri rispetto ad altre stelle. Per esempio, se un buco nero passa attraverso una nuvola di materia interstellare, attrarrà la materia tramite un processo chiamato "accrescimento". In egual modo, un processo simile avviene quando una stella normale è nelle vicinanze di un buco nero. In tal caso, il buco nero può disintegrare la stella attirandola poco a poco verso di sé. Mentre la materia accelera e viene attratta dal buco nero, dei raggi x vengono emessi che vengono poi catturati dagli strumenti a bordo dei telescopi.

Buchi neri foto M87

Quanto grandi sono i buchi neri?

In quanto a dimensioni, i buchi neri possono essere grandi o piccoli. Gli scienziati pensano che possano esserci buchi neri persino delle dimensioni di un atomo. Questi buchi neri sono chiaramente piccolissimi, eppure hanno una massa grande quanto una montagna enorme. Per massa si intende la quantità di materia in un oggetto.

Altri tipi di buchi neri sono classificati e chiamati "stellari". La loro massa può essere fino a 20 volte più grande della massa del Sole. Per esempio, nella nostra Via Lattea (la galassia che contiene il nostro Sistema Solare), esistono molti buchi neri di massa stellare.

Ci sono persino buchi neri ancora più giganti, chiamati "supermassicci". Questi tipi sono caratterizzati da masse di oltre un milione di Soli messi insieme. Per esempio, il buco nero al centro della nostra galassia, Sagittarius A*, ha una massa di circa 4 milioni di soli. Eppure le dimensioni sono di un pallone che potrebbe contenere qualche milione di pianeti come la Terra (percio' molto piu' piccoli del Sole!).

Buco nero SagittariusA via lattea

Come si formano i buchi neri?

La famosa teoria della relatività generale di Einstein fu in grado di prevedere i buchi neri dimostrando che quando una stella massiccia muore lascia dietro una piccola ma densa quantità di materia, il “cuore” della stella. Se la massa al centro della stella è più massiccia di 3 volte la massa del Sole, l'equazione dimostrò che la forza di gravità sopraggiunge tutte le altre forze e produce un buco nero.

Si pensa che i buchi neri più piccoli possano essersi formati quando l'universo ebbe inizio. Mentre i buchi neri stellari si creano quando il centro di una stella molto grande cade dentro se stessa, ossia collassa. Quando ciò avviene, l'evento causa una supernova. Questo tipo di oggetto astrofisico è una stella esplosa che egetta parti della stella nello spazio.

Per quanto riguarda i buchi neri supermassicci, si pensa questi vengano formati nello stesso tempo in cui le galassie di cui fanno parte vengono formate.


Sagittarius A* minaccerà la terra?

Sagittarius A* si trova circa a 26.000 anni luce di distanza perciò ci vorranno miliardi di anni prima che la Terra possa venir risucchiata dal buco nero!

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