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Origine dei buchi neri
Le galassie

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COME & PERCHÉ n. 29 - Buchi neri o black holes

Umberto Guidoni, l'astronauta italiano, è appena tornato dallo spazio a bordo dello Shuttle (vedi Ragazzi News n. 29) e qualcuno dirà: nelle sue passeggiate nell'universo non ha mai rischiato di cadere in... un buco nero?!

Ma è possibile cadere in un buco nero? E che cos'è un buco nero?
Il "buco nero" è forse uno dei fenomeni "astronomici" su cui si sa meno e con notevoli margini d'incertezza.
In teoria è un paradosso affermare di "osservare" un buco nero.
E' come se tornando a casa, in una giornata di vento, si dicesse: "Ehi, mamma, oggi ho visto il maestrale passarmi davanti un libeccio!". In realtà, come nel caso del vento, è più facile capire qualcosa delle caratteristiche di un buco nero osservandone gli effetti sul suo ambiente circostante, che sforzandosi di carpirne i segreti direttamente.

Per poter parlare di qualsiasi cosa, però, devo disporre di una definizione della "cosa" stessa. Come potrei dire, per esempio, di avere tanta voglia di un gelato alla fragola se non sapessi che con il termine "gelato" indico quella determinata sostanza fredda, leggermente ghiacciata, più o meno cremosa, dai gusti più diversi, mentre che la fragola è quel bel frutto rosso e dolce, che cresce in bassi cespuglietti?

Per fortuna, nel nostro caso, l'astrofisica ci dà una mano, definendo "buco nero" (termine coniato nel 1969 dal fisico americano John Wheeler) un oggetto celeste che esercita un'attrazione gravitazionale sulla materia e sulla luce circostante talmente forte... da sembrare nero.

Origine dei buchi neri

Secondo la maggior parte degli studiosi, i buchi neri rappresentano lo stadio finale dell'evoluzione di alcune stelle particolarmente grandi (con una massa superiore anche tre volte quella del Sole!).
Quando queste stelle esplodono, la materia residua può ricadere su se stessa, riaddensarsi e, a causa di un'enorme forza di gravità, contrarsi, portando alla "scomparsa" dell'astro.
In altri termini la luce e le altre radiazioni emesse dalla stella vengono trattenute da questa enorme forza e non riescono quindi a giungere fino a noi. Tutto ciò provoca una sorta di "gorgo gravitazionale" che attrae ogni cosa, sia oggetti materiali che onde.
Prima di cadere nel buco nero, infatti, la materia gli ruota intorno, a spirale, formando quello che viene chiamato "disco di accrescimento". Il gas molto caldo, provocato da questi movimenti, emette radiazioni tali da permettere l'individuazione, talvolta, del buco nero stesso.

E un uomo che per caso si trovasse a passeggiare da quelle parti? Sarebbe fatto a pezzi in men che non si dica! Ma quando furono scoperti i "buchi neri"? Tutto sommato non molto tempo fa. Teoricamente da Oppenheimer e Snyder che, nel 1939, furono tra i primi a dimostrare matematicamente che una stella sufficientemente grande poteva, nella fase terminale della sua esistenza, contrarre il suo raggio tanto da ridursi ad un punto.

A causa della difficoltà ad osservarli però, i "buchi neri" non furono presi in seria considerazione dalla maggior parte dei fisici e degli astronomi fino alla metà degli anni Sessanta. Qualche anno fa il fisico britannico Stephen Hawking ha suggerito che molti buchi neri possano essere nati nell'universo primordiale.
Secondo il fisico, inoltre, i buchi neri ad un certo punto collasserebbero formando quelli che vengono definiti in inglese "wormholes", ovvero buchi di vermi (suona meglio in inglese, no?), che collegherebbero il nostro con altri universi.

Le galassie

E le galassie? Che rapporto hanno con i buchi neri? Sembra che al centro delle galassie ci siano i buchi neri che, proprio grazie alla forza di gravità che esercitano, riescono a tenerle insieme. Pensate che si ritiene che al centro della nostra galassia ci sia un buco nero molto grande, con una massa circa centomila volte maggiore di quella del Sole.
Le stelle della Galassia che si avvicinano troppo a questo buco vengono lacerate: i resti di queste stelle e i gas emessi dalle altre piombano nel buco nero. Ma quanti sono i buchi neri? Impossibile calcolarlo.
Secondo recenti teorie dell'evoluzione stellare, potrebbero esistere ben 100 milioni di buchi neri nella Galassia. Ma, come potete immaginare, il calcolo non é facile proprio perché - come detto - il buco nero é individuabile solo scovando i segni dell'interazione tra questo e i suoi vicini!
A questo punto vi saluto e... attenti a non scivolare in un buco (nero?).

Francesca Virgilietti

P.S. Hai qualche curiosità? Hai da proporre qualche COME & PERCHÉ ? SCRIVICI!