13/04/19

Ma cosa si vede realmente nell'immagine del buco nero? ***

Ho letto molto in giro sulla storica prima "immagine" di un buco nero ma, purtroppo, in italiano, non ho trovato una spiegazione adeguata. Vi allego due video in inglese che ho trovato veramente esaurienti. Non è impresa facile seguirli attentamente, ma è quanto di meglio sono riuscito a recuperare (comunque, tramite l'icona delle impostazioni posta accanto al logo Youtube in basso a destra, nel primo video potete attivare i sottotitoli in italiano e nel secondo la traduzione automatica).

Buco nero sì, buco nero no... orizzonte degli eventi, sfera fotonica, ombra del buco nero, ergosfera e giù tante parole spesso del tutto sconnesse tra di loro. Il fatto è che normalmente ci si fa un'idea molto parziale e semplificata di un buco nero e si immagine che la materia e la luce, soprattutto, cada in maniera più o meno "curva" all'interno dell'orizzonte. In realtà, ci si dimentica che la luce si diverte in modo ben più complesso ed emozionante. Non solo cade nel buco nero (e pazienza...) e riesce a girarle intorno nella sfera fotonica, ma riesce anche a tornare indietro da dove è venuta. Proprio questa è in pratica quella che comanda (in un cero senso) e che viene mascherata dall'ombra del buco nero.

In modo abbastanza corretto, succede ciò che abbiamo  descritto QUI.  Non confondiamo quindi materia dotata di massa che forma il disco di accrescimento più interno e  sfera dei fotoni che compiono incredibili acrobazie. Il nostro amico dei video ci mostra molto bene la differenza tra limite dell'anello di materia, orizzonte degli eventi e sfera fotonica e ciò che veramente si vedrebbe nel caso "semplificato", si fa per dire, di un buco nero statico. E' già molto per rendersi conto di quanto complessa sia l'immagine che, troppo facilmente viene dichiarata "orizzonte" o "ombra" da molti commentatori anche professionisti. La conclusione è che non si capisce quasi niente.

Ieri ho sentito solo Mentana essere molto sincero al TG 7: "Ho capito di non aver capito cosa sia veramente quell'immagine che ormai tutti conoscono". Il guaio è che mi sono reso conto che anche molti professionisti nascondono la loro "ignoranza" a riguardo, attraverso frasi ambigue o parole dal significato alquanto misterioso (mi sa anche per loro). Niente di male, dico io, dato che ormai la Scienza è terribilmente specialistica e lo scienziato che sa tutto di tutto non può più esistere. Tuttavia, sarebbe bene un po' più di modestia e umiltà. Apparire sì, ma solo se si riesce a dare un vero contributo semplificativo corretto. Ovviamente, io sono il primo a non essere uno specialista e mi sono dato da fare per trovare qualcuno che la sapesse più lunga di me. Mi è servito per imparare, legare alcuni concetti e farmi finalmente un'idea molto più chiara. Spero che molti di voi riescano a fare altrettanto.

Per tutti gli altri... non preoccupatevi! Il considerare come la vera immagine di un buco nero ciò che vediamo in quella incredibile foto non è poi sbagliato di molto e non c'è bisogno di introdurre concetti più intricati e dalla difficile interpretazione.

E tutto ciò, rimanendo nel campo di un buco nero statico. Ovviamente, così non è per il nostro attore che va così di moda oggi. Egli ruota e con lui lo spaziotempo circostante, creando traiettorie ancora più strane per la luce che riesce a sopravvivere e a raggiungerci. Riesce a creare quella zona dalla forma ellissoidica che viene chiamata ergosfera. In poche parole deforma ancora di più quell'anello luminoso che circonda e che viene nascosto dal buco nero. Pensiamo che anche la sfera fotonica si sdoppia. Tuttavia, una vaga idea di ciò che comporta un buco nero rotante si può trovare QUI, anche riguardo a ciò che lo avvolge. Cambia soprattutto la distanza dall'orizzonte...

Il nostro bravo scienziato, dal volto molto simpatico, ci spiega anche un po' meglio le differenze tra buco nero statico e rotante di Kerr.

Unendo i due video e leggendo gli articoli che ho segnalato penso che molti potranno farsi un'idea molto più chiara di ciò che di vede realmente o almeno potere usare certe parole e/o definizioni molto meglio di quanto stanno facendo i soliti divulgatori mediatici che si stanno rubando la scena a furia di spintoni e di conoscenze altolocate...

Buona fortuna e buon divertimento!

(Disegno di copertina, fonte: Roen Kelly)

QUI la pagina d'archivio dedicata ai buchi neri

8 commenti

  1. Gianluca

    Ciao Enzo ho ho guardato i video e li ho trovati interessanti. Un abbraccio!

  2. sì, hai ragione... anch'io li ho trovati tra i migliori per definire al meglio il problema generale. In poche parole è come se noi vedessimo la luce che arriva da dietro perché è stata fatta ruotare attorno all'orizzonte. In questo senso l'orizzonte diventa proprio una specie di ombra che copre la luce...

  3. Gianluca

    vediamo doppio: Alcuni fotoni con la informazione ruotano attorno al buco nero e tornano indietro e ciò che era sopra passa sotto e ci sembra di vedere la stessa cosa riflessa

  4. Giovanni Mastropaolo

    Illuminante, è il caso si dirlo, grazie.

     

  5. in realtà, Gianluca, quelli che vanno verso il buco nero non li possiamo vedere perché si allontanano da noi. Diciamo che vediamo fotoni di ritorno sia sopra che sotto... dopo aver fatto mezzo giro attorno al "mostro"...

  6. grazie Giovanni, ma il merito non è mio...

  7. Giovanni Mastropaolo

    Si può dire che i viaggiatori che approssimano il buco nero vedono il resto dell'universo muoversi sempre più rapidamente con luce in blue shift?

  8. Esattamente Giovanni! Gli effetti della relatività generale non sono simmetrici come quelli della RR. Li subisce solo chi entra nello spaziotempo curvo. Se io da lontano vedo la frequenza diminuire, che è dentro vede aumentare la frequenza. Idem vale per gli effetti temporali: se da lontano lo vedono rallentare sempre più, lui vede il tempo scorrere sempre più velocemente. Tra parentesi, forse prima di essere spaghettizzato, chi guardasse dal finestrino posteriore sarebbe eliminato da radiazioni violentissime...

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