Recentemente, uno studio innovativo ha sollevato interrogativi sul comportamento della materia intorno ai buchi neri, suggerendo che essa potrebbe accumularsi attorno all’orizzonte degli eventi. Questa osservazione offre nuove prospettive sul tempo e sulla gravitazione, spingendo i confini della nostra comprensione della fisica moderna. Approfondiamo i dettagli di questa ricerca condotta da un team di scienziati italiani, che sta sfidando le teorie consolidate sui buchi neri e la struttura dell’universo.
Il problema della singolarità nella relatività generale
Uno dei concetti chiave nella relatività generale di Einstein è rappresentato dalle singolarità, quei punti in cui le leggi della fisica sembrano rompersi. I buchi neri, in particolare, sollevano interrogativi sulla loro natura e sul destino della materia che viaggia verso di essi. Salvatore Capozziello, fisico dell’Università Federico II di Napoli, sottolinea che il problema delle singolarità ha afflitto il mondo scientifico per decenni. Due dei fenomeni più misteriosi della fisica— i buchi neri e il Big Bang— rappresentano sfide fondamentali alla nostra comprensione di tempo e spazio. Capozziello e i suoi colleghi, Silvia De Bianchi e Emmanuele Battista, hanno analizzato una questione cruciale: cosa accade a un oggetto mentre si avvicina a un buco nero? Secondo le teorie attuali, un osservatore esterno vede un oggetto cadere nel buco nero in un intervallo di tempo infinito, mentre un osservatore in caduta esperirebbe un tempo finito. Tuttavia, l’assenza di prove sperimentali rende ancora nebulose le osservazioni su ciò che realmente accade all’interno di un buco nero.
La scoperta del fenomeno dell’atemporalità
Il team di ricerca ha applicato le coordinate fisiche per esaminare le onde gravitazionali e ha fatto un’importante scoperta: man mano che ci si avvicina a un buco nero, la velocità di caduta del materiale tende a zero. Ciò implica che la curvatura dello spazio-tempo non diventa infinita, rendendo impossibile l’entrata nel buco nero stesso. Questo fenomeno, definito “atemporalità”, suggerisce che, sull’altro lato dell’orizzonte degli eventi, il concetto di tempo cambia, diventando immaginario. In questo contesto, non esiste un collasso dello spazio-tempo, e i buchi neri non possono essere trattati come sistemi dinamici nel modo tradizionale. La ricerca offre dunque una nuova chiave di lettura sulla dinamica degli oggetti sotto l’influenza della gravità estrema, suggerendo che l’accumulo di materia anziché il suo assorbimento caratterizza i buchi neri.
Una fisica senza singolarità
Proseguendo nei dettagli della ricerca, lo studio implica che la materia, pur essendo attratta dalla gravità di un buco nero, non può davvero entrare al suo interno. Questa teoria risolve uno dei misteri principali della relatività di Einstein e propone una visione di “fisica senza singolarità”. Questo nuovo approccio non solo richiede un ripensamento sulla natura dei buchi neri, ma ha anche potenziali implicazioni in vari campi della fisica, inclusa la meccanica quantistica. La nuova definizione di buco nero abbisogna di una reinterpretazione dell’orizzonte degli eventi: non più come un confine impenetrabile ma molto di più come un cerchio di raccoglimento di materia.
Riconsiderare l’orizzonte degli eventi
L’orizzonte degli eventi, di conseguenza, acquista una nuova dimensione. Si configura come un limite teorico ove il tempo assume una dimensione immaginaria. Secondo quanto proposto da Capozziello e dal team, un osservatore potrebbe avvicinarsi a questo limite ma mai oltrepassarlo. L’immagine iconica del buco nero della galassia Messier 87, catturata nel 2019 dall’Event Horizon Telescope, potrebbe quindi rappresentare non la cocente voracità di un buco nero, ma piuttosto il congegno di particelle che non riescono a superare quell’orizzonte che separa il conosciuto dall’ignoto.
Le scoperte dei ricercatori italiani definiscono, dunque, un nuovo segnale nel complesso dibattito scientifico sulle proprietà fondamentali della materia e sull’universo in cui viviamo, plasmando così una nuova comprensione di fenomeni astrali estremi e delle leggi della fisica.
Ultimo aggiornamento il 16 Dicembre 2024 da Donatella Ercolano