Concetti Chiave
- I buchi neri si formano dal collasso di stelle massive, concentrate in un unico punto con densità infinita, sfidando le leggi fisiche terrestri.
- La gravità dei buchi neri è così intensa che nemmeno la luce può sfuggire, rendendoli invisibili e studiabili solo tramite la teoria della Relatività generale di Einstein.
- Evidenze indirette dei buchi neri includono sistemi binari dove il buco nero risucchia il gas stellare, emettendo raggi X e rendendosi visibile.
- L'effetto di lente gravitazionale dei buchi neri curva la radiazione passante, dovuto al loro intenso campo gravitazionale.
- Nuove ricerche suggeriscono l'esistenza di "stelle nere" o "gravastar", oggetti simili ai buchi neri ma incapaci di inghiottire completamente la luce.
Indice
Formazione dei buchi neri
I buchi neri si formano a seguito dell'esplosione di una supernova di grandezza superiore al Sole di circa 6-7 volte. Il nucleo della stella crolla sotto il proprio peso e non riesce a controbilanciarlo nemmeno comprimendosi al massimo. Niente ferma la caduta della materia verso il centro della stella, finché l'intera massa del nucleo non si concentra in un unico punto!
Caratteristiche dei buchi neri
L'oggetto che si forma, il buco nero, è qualcosa di così strano e così estremo che non può essere descritto con le leggi della fisica che valgono sulla Terra. La gravità di un buco nero, infatti, è così grande da comprimere la materia che lo compone fino ad una densità praticamente infinita. Essa si trova quindi in uno stato fisico a noi sconosciuto. Qualunque cosa che gli passi troppo vicino viene catturata. Nemmeno un raggio di luce, che è la cosa più veloce che esista in natura può sfuggirgli. I buchi neri sono gli unici oggetti celesti che non possono essere studiati direttamente in alcun modo, dato che non emettono radiazione di nessun tipo. Solo le nostre conoscenze di fisica e matematica ci permettono di immaginare come sono fatti. La loro esistenza, infatti, è prevista dalla teoria della Relatività generale di Einstein.
Evidenze indirette
Tuttavia, esistono delle evidenze indirette dell'esistenza dei buchi neri. Quando un buco nero fa parte di un sistema binario di stelle, esso strappa il gas più esterno della compagna e lo risucchia. Questo gas forma un disco attorno al buco nero, che ruota anch'esso sul proprio asse. La materia raggiunge altissime temperature ed emette raggi X che rendono il buco nero visibile. Un altro fenomeno che permette di scorgere indirettamente un buco nero è l'effetto di "lente gravitazionale" che esso esercita. In condizioni normali, la radiazione percorre una traiettoria rettilinea; quella che passa abbastanza vicino ad un buco nero, invece, viene incurvata a causa del suo intenso campo gravitazionale.
Teorie alternative
Un nuovo studio sta rinvigorendo un'idea alternativa, secondo cui potrebbero esistere oggetti a metà strada tra le stelle di neutroni e i buchi neri, chiamati "stelle nere" o "gravastar". Se fossero reali, questi cadaveri stellari esotici dovrebbero apparire quasi identici ai buchi neri, salvo per un aspetto: non possono inghiottire irrimediabilmente la luce.
Domande da interrogazione
- Come si formano i buchi neri?
- In che modo possiamo rilevare indirettamente l'esistenza dei buchi neri?
- Cosa sono le "stelle nere" o "gravastar"?
I buchi neri si formano a seguito dell'esplosione di una supernova di grandezza superiore al Sole di circa 6-7 volte, quando il nucleo della stella crolla sotto il proprio peso.
Possiamo rilevare indirettamente i buchi neri attraverso il disco di gas che emette raggi X quando un buco nero fa parte di un sistema binario, e tramite l'effetto di "lente gravitazionale" che incurva la radiazione.
Le "stelle nere" o "gravastar" sono oggetti ipotetici che potrebbero esistere tra le stelle di neutroni e i buchi neri, e si distinguono dai buchi neri perché non possono inghiottire irrimediabilmente la luce.
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