Buchi neri potrebbero essere “palle di peli” che si espandono

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La teoria delle stringhe potrebbe contenere la soluzione del cosiddetto “paradosso di Hawking” secondo uno studio apparso sul Turkish Journal of Physics, come rivela un comunicato emesso oggi dall’Università Statale dell’Ohio. Lo studio è stato realizzato da un ricercatore di questa università, Samir Mathur, professore di fisica.

Buchi neri potrebbero essere “palle di peli”

Mathur spiega di aver scoperto che tutta la massa che si trova all’interno di buco nero potrebbe non essere risucchiata tutto al centro, all’interno di una regione che ancora non comprendiamo bene e che denominiamo “singolarità”. Quello che potrebbe succedere è che ad un certo punto, dopo che la stessa gravità ha “spremuto” la materia fino a raggruppare la sua massa in un punto infinitesimamente piccolo, le stesse particelle cominciano ad allungarsi. Iniziano a trasformarsi in piccole corde e ad espandersi tanto che la parte centrale del buco nero diventa una sorta di “palla di peli” che si espande e tende a riempire tutto il buco nero.

Soluzione al paradosso di Hawking?

Questo approccio potrebbe essere la soluzione al paradosso di Hawking secondo il quale tutte le informazioni che entrano in un buco nero non possono più fuoriuscire e ciò contrasta con le leggi fondamentali della meccanica quantistica.
Mathur aveva già pubblicato uno studio nel 2004 nel quale era giunto alla conclusione che i buchi neri possono essere descritti come dei gomitoli di lana disordinati, “palle di peli” che diventano man mano sempre più grandi e disordinate con l’acquisizione di nuova materia.

Buchi neri come delle porte nel continuum spazio-temporale

Lo scienziato ha continuato a lavorare nel corso degli ultimi anni tentando di collegare le teorie di Hawking con quelle più “tradizionali” che immaginano un buco nero sostanzialmente fatto di spazio vuoto con tutta la massa raggruppata in un punto infinitesimamente piccolo al centro.
Un approccio per collegare Hawking alle teorie tradizionali vede i buchi neri come delle porte nel continuum spazio-temporale. Secondo questo approccio, che prevede l’esistenza dei cosiddetti “wormhole”, tutto ciò che entra in buco nero potrebbe uscire da un altro lato il quale si troverebbe in un punto diverso dello spazio e del tempo, anche molto lontano dal punto di entrata.

Teorema delle piccole correzioni efficaci

Se questa teoria dei wormhole lo funziona, allora i buchi neri dovrebbero emettere delle radiazioni a bassa energia che fuoriuscirebbero dai bordi.
Il nuovo studio descrive come i buchi neri dovrebbero irradiare questa energia tramite un nuovo teorema definito come il “teorema delle piccole correzioni efficaci”.
“In ciascuna delle versioni proposte per l’approccio del wormhole, abbiamo scoperto che la fisica non era coerente”, spiega Mathur. “Il paradigma del wormhole cerca di sostenere che, in qualche modo, si potrebbe ancora pensare al buco nero come effettivamente vuoto con tutta la massa al centro. E i teoremi che dimostriamo mostrano che una tale immagine del buco non è una possibilità.”

Note

  1. Resolving the black hole ‘fuzzball or wormhole’ debate
  2. [2111.05295] Contrasting the fuzzball and wormhole paradigms for black holes

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