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6 Maggio 2022
11:26

Cosa sono i buchi bianchi, i “gemelli cattivi” dei buchi neri

Forse non tutti sanno che i buchi neri hanno dei “gemelli cattivi” opposti, i buchi bianchi, al momento solo teorizzati dai fisici. Ecco di cosa si tratta.
A cura di Andrea Centini
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Credit: NASA
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Tutti noi abbiamo sentito parlare dei misteriosi buchi neri, corpi celesti densissimi e dalla forza gravitazionale talmente elevata che nulla può sfuggire oltre l'orizzonte degli eventi, il “confine” entro il quale nemmeno la luce è in grado di liberarsi. È per questo che gli astrofisici li chiamano buchi neri: sono completamente invisibili, ma sappiamo della loro esistenza dalla grande voracità che esercitano nei confronti della materia che li circonda, inesorabilmente attratta verso il cuore di tenebra. Esistono due tipologie fondamentali di buchi neri: quelli nati dal collasso delle stelle e i buchi neri supermassicci al centro di ogni galassia. Nel 2019 gli scienziati del progetto internazionale Event Horizon Telescope (EHT) hanno persino pubblicato la prima, straordinaria immagine di un buco nero, quella del “mostro” da 6,5 miliardi di masse solari nel cuore della galassia Messier 87 (M87), sita a 50 milioni di anni luce dalla Terra. I buchi neri sono reali – erano stati previsti dalla Teoria della Relatività di Alber Einstein – affascinanti e misteriosi, ma forse non tutti sanno che hanno dei “gemelli cattivi”, i cosiddetti buchi bianchi, che almeno per il momento restano nel novero delle teorie, non essendoci alcuna conferma della loro esistenza. Ma cosa sono esattamente questi buchi bianchi?

I buchi bianchi sono fondamentalmente concetti matematici del tutto teorici. Per intenderci, gli astrofisici non hanno osservato alcun fenomeno nel cosmo e poi hanno pensato “questo potrebbe essere stato provocato da un buco bianco”. Non esiste alcun modello per descriverli costruito sulla base di dati osservati. I buchi bianchi, per ora, sono solo sulla carta e non si esclude che lì possano restare, pur essendo oggetti "possibili" tra le misteriose meraviglie dell'Universo. In parole semplici i buchi bianchi sono l'opposto dei buchi neri. Nella relatività generale sono regioni dello spaziotempo con una massa, possono ruotare come i buchi neri e hanno anch'essi un orizzonte degli eventi, tuttavia, a differenza dei gemelli famosi, la singolarità non permette a nulla di entrare oltre il confine, mentre la materia può uscire dall'interno. A un osservatore esterno un buco bianco risulterebbe perfettamente identico a un buco nero, con l'unica differenza che spara particelle di materia invece di divorarle. “È solo nel momento in cui le cose escono che puoi dire ‘ah, questo è un buco bianco'”, spiega il fisico teorico Carlo Rovelli del Centre de Physique Théorique (Francia), tra i principali teorici dei buchi bianchi.

Concettualmente niente e nessuno può oltrepassare l'orizzonte degli eventi di un buco bianco, pur essendo attratto dal corpo celeste, mentre ciò che si trova al suo interno può liberarsi e interagire col mondo esterno. Nonostante simili oggetti siano teorizzati dalla relatività generale, è difficile spiegare come possano formarsi. La ragione è semplice: violerebbero le basi dell'entropia. È come se da un buco nero si formasse una stella e non il contrario, un processo temporalmente invertito impossibile da spiegare secondo i concetti teorici che conosciamo. Per questo gli scienziati ritengono che i buchi neri abbiamo una vita effimera, che possano rappresentare uno “stadio” nella vita dei buchi neri. “Penso che un buco bianco di lunga durata sia molto improbabile”, ha dichiarato a Space.com il professor Hal Haggard, fisico teorico del Bard College di New York. Un buco bianco potrebbe essere la fine di un buco nero, ma anche in questo caso andremmo contro leggi assodate. “Come muore un buco nero? Non lo sappiamo. Come nasce un buco bianco? Forse un buco bianco è la morte di un buco nero. Le due domande si uniscono bene, ma devi violare le equazioni della relatività generale nel passaggio dall'una all'altra”, ha spiegato il professor Rovelli.

Nello studio “The Revival of White Holes as Small Bangs” condotto dai fisici israeliani Alon Retter e Shlomo Helle è stato ipotizzato che i buchi bianchi possano spiegare il Big Bang, l'evento che ha dato inizio all'espansione dell'Universo attraverso un'improvvisa emissione di materia ed energia, proprio ciò che farebbe un buco bianco. Ma al momento, come specificato, si tratta solo di oggetti di fantasia e nessun modello riesce a descriverli senza violare leggi e concetti accreditati.

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