Risolto il mistero dei buchi neri primordiali

Buchi neri
(Credits: Scott Woods, Western University)

Come nascono i buchi neri? La teoria attualmente più accreditata prevede che questi voracissimi corpi celesti, così densi da ingurgitare tutta la luce e la materia che passa nelle loro vicinanze, si originino da quel che resta delle stelle ormai morte. Gli astri che, esaurito il combustibile, collassano su sé stessi a causa della propria forza gravitazionale fino a diventare, per l’appunto, oscuri ammassi densissimi di materia. C’è una questione, però, che da tempo cruccia gli astrofisici: il ciclo vitale delle stelle dura, in genere, diversi miliardi di anni, e dunque i primi buchi neri dell’Universo dovrebbero essersi formati più o meno qualche miliardo di anno dopo il Big Bang, quando le prime stelle hanno cominciato a spegnersi; si osservano però dei buchi neri – i cosiddetti buchi neri primordiali – che sono praticamente coevi al Big Bang. Come è possibile? A proporre una possibile soluzione al conundrum sono stati due ricercatori della Western University, che in un articolo appena pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal Letters hanno descritto un modello teorico per giustificare l’esistenza dei buchi neri primordiali: secondo gli autori del lavoro, tali corpi si sarebbero formati in seguito a un collasso velocissimo di materia, senza passare per la fase “intermedia” di stella.

Buchi neri super veloci

Il modello elaborato dai ricercatori, Shantanu Basu e Arpan Das, si basa su un’assunzione tutto sommato semplice: i buchi neri primordiali “supermassicci”, ovvero quelli particolarmente grandi e densi, si generano molto velocemente, in intervalli di tempo limitati, e poi interrompono all’improvviso la propria crescita. “Esistono delle evidenze osservazionali indirette”, spiega Basu, “che giustificano l’idea che questo tipo di buchi neri si formino da collasso diretto anziché dai resti di stelle che hanno esaurito il combustibile per eseguire le reazioni di fusione nucleare”.

La teoria del collasso diretto

Basu e Das, in particolare, hanno sviluppato un nuovo modello matematico che descrive la cosiddetta funzione di massa dei buchi neri supermassicci, ossia l’evoluzione della massa nel tempo, mostrando che, almeno teoricamente, esiste un equilibrio tra forza di gravità e radiazione presente nell’Universo coerente con lo scenario in cui un buco nero di questo tipo si forma in tempi molto rapidi. Lo hanno chiamato “scenario di collasso diretto”: “I buchi neri supermassicci”, dice ancora Basu, “si sono potuti formare in una finestra temporale molto ristretta. Cioè nelle prime fasi di vita dell’Universo, quando l’Universo stesso non era permeato da troppa radiazione: da un certo momento in poi, la radiazione creata dalle altre stelle ne ha arrestato la formazione”.

Credits immagine: Scott Woods, Western University

Riferimenti: Astrophysical Journal Letters

2 Commenti

  1. A volte si ha l’impressione, come nel caso esposto, che gli astrofisici lavorino molto di fantasia, che è si indispensabile per elaborare nuove teorie ma forse andrebbe “controllata” .
    ultimamente siamo bombardati da notizie spesso strabilianti e ciò genera il rischio di incredulità, Almeno in me

  2. il mio commento era riferito all’articoli sulla generazione dei buchi neri primordiali
    mi scuso di non averli specificato.

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