Come gli scienziati usano un buco nero nello spazio come obiettivo

Gli scienziati che studiano i buchi neri hanno trovato un modo per usarli come lente per vedere cosa c'è dietro di loro. Questo è stato, a un certo punto, considerato impossibile perché nessuna luce può sfuggire a un buco nero, tuttavia, La teoria della relatività generale di Einstein aveva previsto questo si potrebbe fare. Sono passati più di 100 anni da quando Einstein ha presentato la teoria della realtà generale. Usando la fisica, il genio matematico ha predetto nella sua teoria unificante come le forze della natura si applicano allo spazio. Uno degli aspetti più controversi della sua teoria era la previsione di enormi buchi neri in grado di piegare lo spazio e il tempo. I buchi neri erano considerati una tale anomalia che persino lo stesso Einstein dubitava che esistessero, lo era non fino al 10 aprile 2019, quando l'Event Horizon Telescope della NASA ha catturato le prime immagini di un buco nero.

Si stima che ci siano milioni di buchi neri nella sola Via Lattea. I buchi neri sono "invisibili" e possono essere visti solo indirettamente dal modo in cui la materia, la luce e l'energia si comportano intorno a loro. Ci vuole

telescopi speciali da registrare attività del buco nero. Il modo in cui si formano i buchi neri è ancora qualcosa a cui gli scienziati non hanno mai assistito, ma la maggior parte delle teorie sono legate alla morte di stelle massicce. Quando una stella ha un nucleo tre volte la massa del nostro Sole, o maggiore, accade una delle cose più strane che possono accadere nello spazio. La stella prima esaurisce il suo combustibile nucleare e il nucleo collassa su se stesso a causa del suo peso. Il collasso innesca un'enorme esplosione di supernova che fa esplodere gli strati esterni della stella nello spazio. Il nucleo collassato che si rompe su se stesso crea un buco nero in cui la gravità è così schiacciante che nulla può sfuggire.

Un team della Standford University che aveva osservato da vicino un buco nero supermassiccio al centro di una galassia chiamata I Zwicky 1, 800 milioni anni luce di distanza dalla Terra, hanno rilevato intriganti schemi di raggi X che hanno riconosciuto dopo lo studio come riflessi luminosi provenienti da dietro il nero Foro. “Tutta la luce che entra nel buco nero non esce, quindi non dovremmo essere in grado di vedere nulla che si trovi dietro il buco nero. La ragione per cui possiamo vederlo è perché quel buco nero sta deformando lo spazio, piegando la luce e torcendo i campi magnetici intorno a sé stesso”, Dan Wilkins, un astrofisico all'università spiegato la teoria di Einstein, ha detto in una nota. Il i risultati dello studio sono stati pubblicati in Natura e sono, secondo Roger Blandford, professore alla School of Humanities and Sciences a Stanford”La teoria della relatività generale di Einstein in azione”.

La lente del buco nero di Einstein: come funziona

All'inizio può sembrare paradossale che un oggetto come un buco nero che non lascia sfuggire alcuna luce possa essere usato come lente per vedere cosa c'è dietro. Per capire come un buco nero può essere usato come lente è necessario capire le parti di un buco nero e come si comportano luce, energia e materia attorno ad esso. I buchi neri in realtà non ingoiano luce, materia o energia, quello che succede è perché hanno un peso così tremendo racchiuso in uno spazio molto piccolo, piegano e deformano il tessuto stesso dello spaziotempo. Quando la luce viaggia in un buco nero entra in quello che viene chiamato l'orizzonte degli eventi, e perché nero i buchi si piegano e deformano lo spaziotempo, la luce è piegata e distorta ad angoli che altrimenti non farebbero viaggiare. Nonostante nulla possa sfuggirgli, la materia o la luce può essere osservata prima che tutto venga fatto a pezzi. Questo è ciò che stavano guardando gli scienziati di Standford, a 800 milioni di anni luce di distanza nella lontana galassia di I Zwicky 1, usando NASAil telescopio NuSTAR e l'Agenzia Spaziale Europea XMM-Newton, due telescopi progettati specificamente per l'osservazione dei raggi X e lo studio dei buchi neri,

Guardando cosa succede in prossimità di un buco nero, guardandolo intorno, i buchi neri sono sfere tridimensionali come il nostro Sole. La corona, l'orizzonte degli eventi, i lampi di raggi X, i brillamenti, il disco di fotoni, la singolarità e l'accrescimento del buco nero disco, non sono realmente parti di un buco nero ma semplicemente energia e materia su cui agisce la sua intensa gravità. Per essere oggetti invisibili, i buchi neri danno spettacolo e presentano magnifici panorami. Ciò che gli scienziati della Standford University hanno fatto potrebbe essere solo la punta dell'iceberg quando si tratta di come utilizzare un buco nero. I ricercatori ora intendono creare una mappa 3D dei dintorni del buco nero e continuare a utilizzare osservatori spaziali specializzati per portare avanti il ​​loro lavoro.

Fonte: Natura

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