Buco nero

Un buco nero è un corpo celeste con un'attrazione gravitazionale tale da attirare a sé la luce. La forza di gravità del buco nero è determinata dalla sua estrema densità. La velocità di fuga dal buco nero è superiore alla velocità della luce ed impedisce a quest'ultima di allontanarsi. Agli occhi di un osservatore esterno la luce intorno al buco nero appare distorta e ricurva su se stessa. Il centro del buco nero è invece invisibile dall'esterno ed appare come un cerchio nero, non potendo fuoriuscire la luce dall'interno. Il termine buco nero (black hole) è stato utilizzato per la prima volta dallo scienziato J.A. Wheeler nel 1967. In precedenza gli astrofisici definivano il fenomeno del buco nero con il termine dark star (stelle oscure) o black star (stelle nere). Il video di approfondimento del buco nero è tratto dal canale ufficiale della RAI su You Tube.

Un buco nero è un corpo la cui massa è concentrata in volume ristretto. Questa caratteristica gli conferisce un'attrazione gravitazionale molto elevata, tale da non consentire a nessun corpo nelle sue vicinanze di allontanarsi. Anche la stessa luce subisce la sua forza di gravità, curvando su se stessa. Per questa ragione il luogo in cui è presente il fenomeno viene definito buco nero (black hole). Un buco nero deforma lo spaziotempo che lo circonda quanto maggiore è la sua compattezza. Possono esistere buchi neri di diversa dimensione: piccoli come un atomo oppure grandi come un sistema planetario.

Perché si chiama buco nero

Il termine black hole è stato usato per la prima volta dal fisico John Archibald Wheeler. In precedenza questi fenomeni erano definiti stelle nere (dark stars o black stars). Il termine buco può essere fuorviante. Una folta letteratura scientifica lo identifica con il concetto di porta o di passaggio. In realtà si tratta soltanto di un corpo dotato di massa elevata e volume infinitamente piccolo. E' invece interessante lo studio della curvatura dello spaziotempo che si crea nelle sue vicinanze. Su questa materia la conoscenza umana è ancora teorica.

Come si forma un buco nero

La compattezza di un corpo è calcolata rapportando il raggio del corpo con il raggio critico di Schwarzschild. Se il corpo crolla al di sotto del raggio di Schwarzschild ha inizio un processo di collasso. Il corpo tende a concentrarsi su se stesso fino a formare un buco nero. Le radiazioni della stessa dapprima continuano a espandersi in forma lineare in tutte le direzioni (rendendo la stella morente visibile) poi, all'aumentare del raggio in contrazione, le radiazioni iniziano a curvare per via della maggiore attrazione gravitazionale del corpo. Nel corso del processo la maggior parte dei fotoni emessi dalla stella ricade su di essa creando un effetto a fontana. Al termine di tutto i fotoni non riescono più ad abbandonare il corpo, formando in tal modo un buco nero.

Come si rileva un buco nero

Un corpo celeste con questa proprietà è invisibile agli strumenti ottici. La luce emessa dalla stella collassata non riesce ad allontanarsi, mentre quella di passaggio nelle sue vicinanze viene catturata dalla sua forza gravitazionale. La presenza di un buco nero può essere rilevata solo indirettamente, osservando gli effetti del suo immenso corpo gravitazionale sui corpi celesti presenti nelle vicinanze.

09 / 09 / 2008