Nuove informazioni su come alcune particelle riescono a non essere inghiottite dai buchi neri grazie a simulazioni computerizzate

getto-relativistico-buco-nero-orizzonte-degli-eventi — Simulazione di un getto relativistico nei pressi dell'orizzonte degli eventi di un buco nero mostra densità di positroni (credito: Kyle Parfrey et al./Berkeley Lab)

I supercomputer sono ampiamente utilizzati anche in astronomia e in questi ultimi anni hanno risolto diverse problematiche per le quali i ricercatori hanno studiato anni senza successo. Sembra essere questo il caso anche di una ricerca, tuttora in corso, sui getti relativistici, quei getti che che dovrebbero originarsi dai buchi neri. Sono fatti di materia che schizza letteralmente via, prima di essere inglobata nei buchi neri e dunque prima di attraversare l’orizzonte degli eventi, a grandissima velocità.
Questi potenti getti di plasma caldo contengono perlopiù elettroni e positroni e si muovono alla velocità della luce verso l’esterno lungo lasso di rotazione del buco nero.

Alcuni ricercatori dell’Università di Berkeley hanno fatto nuove simulazioni al computer per ottenere nuove informazioni sui meccanismi che danno origine a questi getti di plasma. Secondo i ricercatori si tratta di simulazioni innovative in quanto “per la prima volta uniscono una teoria che spiega come le correnti elettriche attorno a un buco nero distorcono i campi magnetici formando getti, con una teoria separata che spiega come le particelle che attraversano il punto di non ritorno di un buco nero – l’orizzonte degli eventi – possono apparire a un osservatore distante per trasportare energia negativa e abbassare l’energia rotazionale complessiva del buco nero”.

I risultati sono abbastanza in linea con le aspettative e con le teorie precedenti e da un certo punto di vista cio è rassicurante. Una novità però c’è stata: le simulazioni mostrano che ci sono così tante particelle di energia negativa che fruiscono buco nero “che l’energia che estraggono cadendo nel buco è paragonabile all’energia estratta dall’avvolgimento del campo magnetico”, come riferisce Robert Penna, ricercatore presso il Centro di Astrofisica Teorica della Columbia University, non coinvolto nello studio condotto invece da Kyle Parfrey e dal suo team. Capire se quest’energia negativa possa portare ad una diminuzione sostanziale dell’energia totale del buco nero sarà oggetto di studio del team nei prossimi mesi.