I buchi neri hanno i “capelli”? Ecco cosa sappiamo

I buchi neri, secondo la teoria della gravità di Albert Einstein, possono avere solo tre caratteristiche: massa, spin e carica. Se questi valori sono gli stessi per due buchi neri qualsiasi, è impossibile distinguere un gemello dall’altro. I buchi neri, dicono, non hanno capelli. “Nella relatività generale classica, sarebbero esattamente identici“, ha detto Paul Chesler, un fisico teorico all’Università di Harvard. “Non puoi differenziarli“. Eppure gli scienziati hanno iniziato a chiedersi se il “teorema di no-hair” sia strettamente vero. Nel 2012, un matematico di nome Stefanos Aretakis, allora all’Università di Cambridge e ora all’Università di Toronto, ha suggerito che alcuni buchi neri potrebbero avere instabilità sui loro orizzonti degli eventi. Queste instabilità darebbero effettivamente ad alcune regioni dell’orizzonte di un buco nero un’attrazione gravitazionale più forte di altre. Ciò renderebbe distinguibili buchi neri altrimenti identici.

Tuttavia, le sue equazioni mostravano solo che ciò era possibile per i cosiddetti buchi neri estremi, ovvero quelli che hanno un valore massimo possibile per la loro massa, rotazione o carica. E per quanto ne sappiamo, “questi buchi neri non possono esistere, almeno esattamente, in natura“, ha spiegato Chesler. Ma cosa succederebbe se avessi un buco nero quasi estremo, che si avvicina a questi valori estremi ma non li raggiunge del tutto? Un simile buco nero dovrebbe poter esistere, almeno in teoria. Potrebbe avere violazioni rilevabili del teorema no-hair?

I buchi neri hanno i capelli: ecco lo studio

Un documento pubblicato alla fine del mese scorso mostra che i buchi neri potrebbero avere i capelli. Li possiamo rilevare tramite osservatori di onde gravitazionali. “Aretakis fondamentalmente ha suggerito che c’erano alcune informazioni che erano rimaste all’orizzonte“, ha detto Gaurav Khanna, un fisico presso l’Università del Massachusetts e l’Università del Rhode Island e uno dei coautori. “Il nostro documento apre la possibilità di misurare questi capelli“.

In particolare, gli scienziati suggeriscono che i resti della formazione del buco nero o di disturbi successivi, come la materia che cade nel buco nero, potrebbero creare instabilità gravitazionali al di sopra di un buco nero quasi estremo. “Il segnale gravitazionale risulta diverso rispetto a quelli dei normali buchi neri“, ha detto Khanna. Se i ricercatori confermano l’esistenza dei “capelli”, ci troveremo di fronte al paradosso formulato da Stephen Hawking. Questo paradosso distilla il conflitto fondamentale tra la relatività generale e la meccanica quantistica, i due grandi pilastri della fisica del XX secolo. “Se si viola uno dei presupposti del paradosso dell’informazione, si potrebbe essere in grado di risolvere il paradosso stesso“, ha spiegato un esperto Medeiros. “Una delle ipotesi è il teorema no-hair“.

Via

Fonte immagine copertina: Pixabay