Nessun essere umano incontrerà mai un buco nero. Ma non possiamo smettere di chiederci come sarebbe cadere in una di queste singolarità enormi, seducenti e che sfidano la fisica.
La NASA ha creato una simulazione per aiutarci a immaginare come sarebbe.
Jeremy Schnittman è un astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA e ha creato le visualizzazioni. “Le persone spesso chiedono questo, e simulare questi processi difficili da immaginare mi aiuta a collegare la matematica della relatività alle conseguenze reali nell’universo reale”, ha detto. “Così ho simulato due diversi scenari, uno in cui una telecamera – una controfigura di un audace astronauta – manca appena l’orizzonte degli eventi e si fionda indietro, e uno in cui attraversa il confine, segnando il suo destino.”
In uno, il punto di vista si tuffa direttamente nel buco nero come un astronauta in caduta libera, con un testo esplicativo che ci guida attraverso ciò che stiamo vedendo. L’altra è una visione a 360 gradi del buco nero.
Schnittman li ha creati con un supercomputer della NASA chiamato Discover in soli cinque giorni, generando circa 10 terabyte di dati. Il computer utilizzava solo circa lo 0,3% della sua energia. La creazione della stessa visualizzazione su un computer portatile medio avrebbe richiesto più di un decennio.
Il buco nero nella visualizzazione ha le stesse dimensioni della stella Sagittarius A, il buco nero supermassiccio (SMBH) nel cuore della Via Lattea. Ha 4,3 milioni di masse solari e domina le regioni interne della galassia. Il suo orizzonte degli eventi raggiunge circa 25 milioni di km (16 milioni di miglia). Si tratta di circa il 17% della distanza dalla Terra al Sole. L’orizzonte degli eventi è circondato da un disco di accrescimento, un disco vorticoso di materiale surriscaldato attirato dalla travolgente gravità del buco nero.
Un altro tipo di buco nero, il buco nero di massa stellare, è molto meno massiccio. Schnittman dice che se devi cadere in un buco nero, preferiresti cadere in quello supermassiccio.
“Se hai la scelta, vorrai cadere in un buco nero supermassiccio”, ha spiegato Schnittman. “I buchi neri di massa stellare, che contengono fino a circa 30 masse solari, possiedono orizzonti degli eventi molto più piccoli e forze di marea più forti, che possono fare a pezzi gli oggetti in avvicinamento prima che raggiungano l’orizzonte”.
La ragione è la potente gravità. La gravità dell’SMBH è così forte che attira con maggiore forza l’estremità dell’oggetto più vicino ad esso. Ciò allunga l’oggetto e lo allunga. Stephen Hawking è stato il primo a chiamare questa “spaghettificazione” e il nome è rimasto. Presumibilmente, otterresti una visione migliore se cadi in un SMBH.
Nei film, la telecamera inizia a una distanza di 640 milioni di km (400 milioni di miglia). Poiché lo spazio-tempo è deformato attorno a un buco nero, lo sono anche le immagini del cielo, del disco del buco nero e dell’anello fotonico. La telecamera impiega tre ore di tempo reale per cadere nell’orizzonte degli eventi e completa quasi due orbite di 30 minuti mentre cade. Un osservatore distante non vedrebbe mai un oggetto raggiungere il buco nero. Da lontano, l’oggetto si congelerebbe sull’orizzonte degli eventi.
Quando un oggetto in caduta raggiunge l’orizzonte degli eventi, esso e lo spazio-tempo stesso raggiungono la velocità della luce. Dopo aver attraversato l’orizzonte, l’oggetto e lo spazio-tempo attorno ad esso si sollevano verso la singolarità, un punto di densità e gravità infinite. “Una volta che la telecamera attraversa l’orizzonte, la sua distruzione per spaghettificazione è a soli 12,8 secondi di distanza”, ha detto Schnittman.
Nel secondo video, la telecamera non attraversa mai l’orizzonte degli eventi e invece fugge. Ma il potente buco nero ha ancora il suo effetto. Immagina se la telecamera fosse un astronauta e facessero questo viaggio di andata e ritorno di sei ore mentre un astronauta separato rimanesse lontano dall’SMBH. L’astronauta ritornerebbe e sarebbe 36 minuti più giovane dell’astronauta che non si è mai avvicinato al buco nero.
“Questa situazione può essere ancora più estrema”, ha osservato Schnittman. “Se il buco nero ruotasse rapidamente, come quello mostrato nel film ‘Interstellar’ del 2014, ritornerebbe molti anni più giovane dei suoi compagni di bordo.”
La conclusione è: non cadere in un buco nero. Anzi, resisti al tuo fascino e non avvicinarti nemmeno a uno.
Lasciali ai fisici.
Come questo:
Come Caricamento…
