Apr 4

Mai così vicini al getto ! ***

Il getto analizzato con dettagli “mostruosi” da un radiotelescopio equivalente a uno avente un diametro di 350 000 km. Il buco nero, da cui si lancia verso lo spazio il getto radio, è il punto luminoso in alto. Proprio attorno a quel punto sta la maggior parte dell’informazione (ergosfera, disco di accrescimento, origine del getto). Fonte: Pier Raffaele Platania INAF/IRA (compilation); ASC Lebedev Institute (RadioAstron image)

I getti violentissimi che escono dai bordi dell’orizzonte degli eventi dei buchi neri galattici sono un fenomeno ben conosciuto, ma ancora pieno di dubbi e problematiche. Soprattutto, è necessario capire quanto sia stretto e quanto sia vicino alla sfera di non ritorno. Per ottenere risultati di qualità superiore è necessario usare telescopi anche più grandi della Terra… Cosa non impossibile…

Mar 18

L'INFINITO TEATRO DEI BUCHI NERI (3): Come individuarli ?

buconero

“Come vedete la guerra mi ha trattato abbastanza gentilmente, permettendomi di stare lontano dal fuoco diretto e lasciandomi libero di percorrere questo sentiero nella terra delle vostre idee”.
Il 1915 volgeva al termine, quando Karl Schwarzschild scriveva queste parole ad Albert Einstein, mentre gli offriva su un piatto d'argento la soluzione di un caso particolare delle sedici equazioni, all'apparenza irrisolvibili, che formalizzavano la teoria della Relatività Generale. Pochi mesi dopo, nel maggio del 1916, morì, ma aveva fatto in tempo a lasciarci una preziosa eredità: la prima "visione" di un buco nero.

Mar 5

L'INFINITO TEATRO DEI BUCHI NERI (2): Come tutto ha (forse) avuto inizio

Una visione artistica che mostra la nascita di un seme di buco nero supermassiccio. Fonte: 
 NASA/CXC/M. Weiss

La volta scorsa abbiamo visto quanta importanza rivestano i buchi neri galattici nel regolare il flusso delle nascite stellari, ma come si sono formati i loro "colleghi" primordiali? Mangiando tanto in un giovane Universo molto più denso di materia di quanto non sia oggi? Tramite fusione di buchi neri più piccoli formatisi dopo le esplosioni delle prime stelle dotate di grande massa e vita breve? Oppure grazie ad un processo di collasso gravitazionale diretto, senza bisogno di aspettare le supernove... parliamo di quelle che sono le ipotesi più accreditate, riproponendo articoli già presenti sulle pagine di questo blog.

Feb 12

L'INFINITO TEATRO DEI BUCHI NERI (1): Papà amorevoli o severi maestri di vita?

Artist’s impression of a galaxy forming stars within powerful outflows of material blasted out from supermassive black holes at its core. Results from ESO’s Very Large Telescope are the first confirmed observations of stars forming in this kind of extreme environment. The discovery has many consequences for understanding galaxy properties and evolution.

Sempre più lontani dallo stereotipo di orchi-mangia-bambini-cosmici che si sono guadagnati nell’immaginario collettivo, i buchi neri galattici, grazie a studi recenti, stanno sempre più conquistando il ruolo di direttori di questa meravigliosa orchestra che è il Teatro del Cosmo.
Questo articolo costituisce il primo di una serie che ha come obiettivo quello di dare un ordine logico ed organico a molti articoli sui buchi neri, sparsi tra le pagine di questo Circolo, iniziando da quelli dedicati al ruolo che essi rivestono nei processi di nascita stellare.
Come ogni buon genitore, un buco nero sa quanto sia importante, per mantenere serenità ed equilibrio nella propria famiglia, dosare sapientemente severità e tenerezza con i propri figli... l'unica differenza è che, contrariamente a noi umani, i buchi neri non sbagliano mai!

Gen 3

Dimmi quanto mangi e ti dirò cosa puoi fare **

La potenza di un buco nero galattico ssi vede molto bene nell’immagine della galassia Centaurus A, uno dei più affamati vicini allaa Terr. Fonte: ESO/WFI (ottico); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetrico); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (raggi X)

Sappiamo bene quanto sia importante la massa di una stella per tutta la sua evoluzione. Analogamente, sembra proprio che la massa del buco nero galattico comandi l’evoluzione dell’intera galassia. Un effetto indiretto che però ha finalmente trovato riscontri osservativi.

Ott 15

APRIAMO LA PORTA DEL BUCO NERO: da Minkowski a Penrose ***/****

Figura 26

Questo lungo articolo contiene quelli relativi all'entrata dentro un buco nero, descritto attraverso la metrica di Schwarzschild. Alcune parti contengono concetti e visualizzazioni non banali, anche se sono state escluse tutte le formule matematiche. I risultati, però, sono talmente brillanti, che meritano un piccolo sforzo in più.

Ott 12

APRIAMO LA PORTA DEL BUCO NERO. 4: Buchi neri eterni e passaggi proibiti ***/****

iper

Dopo la dovuta parentesi dedicata al grande Karl Schwarzschild e alla sua metrica capace di descrivere il campo gravitazionale fuori e dentro l’orizzonte degli eventi, torniamo al diagramma di Penrose e applichiamolo a un buco nero eterno. Vedremo come il diagramma si sviluppi facilmente e come ci faccia sognare su viaggi ancora impossibili. Concluderemo il tutto con alcune estrapolazioni al limite della fantascienza.

Set 2

Apriamo la porta del buco nero. 2: Compattiamo l’Universo *** (con piccolo quiz)

Figura 8

E' arrivato il momento di introdurre il diagramma di Penrose, che ci accompagnerà, con relativa semplicità, a scoprire i segreti racchiusi dentro l'orizzonte degli eventi e, perché no, anche il modo di uscirne. Per adesso, però, impariamo a costruirlo.

Ago 29

I mostri dell’antichità sono le singolarità NUDE della relatività generale? **

ulisse

Questo articolo vuole essere un appendice alla serie che stiamo portando avanti nella descrizione geometrica dei buchi neri. Capirete subito che ho voluto dargli un “taglio” molto speciale, che però non lede i concetti fondamentali, che saranno ripresi, in modo più adeguato, nella serie … “seria”.

Ago 23

Apriamo la porta del buco nero. 1: una nuova metrica ci porta all’infinito ***

Figura 5

Non è molto che abbiamo descritto un viaggio verso un buco nero. Eravamo arrivati al bordo dell’orizzonte degli eventi, ma non eravamo entrati veramente nelle “fauci del mostro”. E' venuta l'ora di bussare a quella porta che lascia entrare, ma non uscire...

Lug 21

!!! Anche i bambini possono "pesare" i buchi neri **

Fonte: B.L.Davis et al.

Quando l’analisi scientifica dei dati osservativi riesce a costruire un modello utilizzabile perfino degli alunni delle scuole medie inferiori, non deve assolutamente passare in silenzio. Soprattutto se esso permette di calcolare con ottima precisione (non inferiore a quella di metodi ben più complessi) la massa dei buchi neri galattici.

Lug 2

Soluzione del quiz della torta sferica e sua applicazione ai getti relativistici **/***

gelato

Il quiz è stato velocemente risolto dai nostro soliti “maghi” & co. (BRAVI !), ma, malgrado sia giunto il momento di descrivere compiutamente la soluzione, invito chi non abbia ancora avuto l’intuizione, di proseguire, comunque, a pensare e a non leggere subito questo articolo. Capire da soli il meccanismo di base, aiuterà sicuramente nel proseguo della problematica, tra le più interessanti e imprevedibili della fisica relativistica. Quando velocità relativistiche si mischiano alla “lentezza” della velocità della luce, tutto può succedere, anche le magie delle favole!

Giu 26

Come si forma un buco nero **

Figura 3

Abbiamo appena fatto un bel viaggetto verso un buco nero stellare, fermandoci all’orizzonte degli eventi. Prima di cercare di proseguire, almeno virtualmente, facciamo il punto sulla formazione dei buchi neri stellari. Sono concetti ben conosciuti da molti, ma vorrei dare alcune nozioni in modo estremamente semplice, utilizzando una figura molto esplicativa, che mi sono accorto di non avere mai presentato… Insomma, un buco nero per tutti!

Giu 22

Destinazione buco nero ***

CygX1

Cari amici, che ne dite di un bel viaggetto fino a un buco nero? Magari proprio su Cygnus X-1 a 8000 Anni Luce da noi? E, se tutto va bene, cercare anche, in seguito, di entrare al suo interno?

Giu 7

Destinazione Buco Nero! (terza parte) ***

Figura 29

Ormai siamo veramente molto vicini al buco nero e vale la pena analizzare le sue dimensioni “apparenti” o no che siano. Anche in questo caso avremo delle belle sorprese. In particolare, consideriamo le riprese delle telecamere a partire da 5 raggi di Schwarzschild. Niente da dire: il buco nero è ormai veramente impressionante (o meglio l’orizzonte degli eventi che è identificato dal cerchio nero, da cui la luce non può provenire).
Ma quanto è veramente grande e “quanto” noi lo vediamo grande?