Sembra che Stephen Hawking avesse ragione sui buchi neri quantistici

Gli echi nei segnali delle onde gravitazionali suggeriscono che l’orizzonte degli eventi di un buco nero potrebbe essere più complicato di quanto gli scienziati attualmente pensino.
Una ricerca dell’Università di Waterloo riporta la prima rilevazione provvisoria di questi echi, causata da un microscopico “fuzz” quantico che circonda i buchi neri di nuova formazione.
Le onde gravitazionali sono increspature nel tessuto dello spazio-tempo, causate dalla collisione di oggetti enormi e compatti nello spazio, come buchi neri o stelle di neutroni.
“Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, nulla può sfuggire alla gravità di un buco nero una volta superato un punto di non ritorno, noto come orizzonte degli eventi“, ha spiegato Niayesh Afshordi, professore di fisica e astronomia a Waterloo. “Questa è stata l’idea prevalente per molto tempo fino a quando Stephen Hawking ha usato la meccanica quantistica per prevedere che le particelle quantistiche fuoriusciranno lentamente dai buchi neri, provocando quella che ora chiamiamo radiazione di Hawking”.
“Gli scienziati non sono stati in grado di determinare sperimentalmente se una qualsiasi materia fuoriesce dai buchi neri fino alla recente rilevazione delle onde gravitazionali“, ha affermato Afshordi. “Se il fuzz quantico responsabile della radiazione di Hawking esiste attorno ai buchi neri, le onde gravitazionali potrebbero rimbalzare da esso, il che creerebbe piccoli segnali di onde gravitazionali in seguito al principale evento di collisione gravitazionale, simile alla ripetizione di echi“.
Afshordi e il suo coautore Jahed Abedi del Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Germania, hanno riportato i primi risultati sperimentali di questi echi ripetuti, fornendo prove sperimentali che i buchi neri potrebbero essere radicalmente diversi da ciò che la teoria della relatività di Einstein prevede e non avere orizzonti di eventi.
Hanno usato i dati delle onde gravitazionali generate da una collisione di stelle di neutroni, registrati dai rivelatori di onde gravitazionali LIGO / Virgo.
Gli echi osservati da Afshordi e Abedi corrispondono agli echi simulati previsti da modelli di buchi neri che spiegano gli effetti della meccanica quantistica e della radiazione di Hawking.
“I nostri risultati sono ancora incerti perché ci sono poche possibilità che ciò che vediamo sia dovuto al rumore casuale nei rivelatori, ma questa possibilità diventa meno probabile quando troviamo più esempi“, ha affermato Afshordi. “Ora che sappiamo cosa cercare, possiamo cercare altri esempi e avere una conferma molto più solida di questi segnali. Una tale conferma sarebbe la prima prova diretta della struttura quantistica dello spazio-tempo“.
Lo studio “Echi dall’abisso: un residuo di buco nero altamente filante per la fusione binaria di stelle di neutroni GW170817” è stato pubblicato nel Journal of Cosmology and Astroparticle Physics a novembre e ha ricevuto il primo premio Buchalter Cosmology nel gennaio 2020.
Riferimento: “Echi dall’abisso: un residuo di buco nero altamente filante per la fusione binaria di stelle di neutroni GW170817” di Jahed Abedi e Niayesh Afshordi, 13 novembre 2019, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics .
DOI: 10.1088 / 1475-7516 / 2019/11/010