La relatività generale, scritta da Albert Einstein oltre un secolo fa, è una teoria matematica profondamente complessa, ma la descrizione che offre dei buchi neri è sorprendentemente semplice. Un buco nero stabile può essere descritto essenzialmente da tre soli parametri: la sua massa, la sua carica elettrica e la sua rotazione o spin.
Dal momento che è improbabile che i buchi neri abbiano molta carica, i parametri vengono ridotto ulteriormente a due. Note queste due proprietà, massa e rotazione del buco nero, possiamo estrapolare tutto quello che ci serve sapere.
Questa proprietà è spesso riassunta dal teorema dell’assenza di capelli. In particolare, il teorema afferma che una volta che la materia cade in un buco nero, l’unica caratteristica che resta è la massa.
Un buco nero potrebbe essere fatto da qualsiasi cosa, idrogeno, pianeti, anche oggetti comuni come tavoli o vecchi giornali (se ne avete tanti), e non ci sarebbe alcuna differenza. La massa per quanto riguarda la relatività generale non cambia. In ogni caso l’orizzonte degli eventi di un buco nero è perfettamente liscio, senza caratteristiche extra.
Come ha detto Jacob Bekenstein, i buchi neri non hanno capelli.
La relatività generale, nonostante possa fare un gran numero di predizioni, si ferma davanti alla teoria quantistica. E questo vale anche per i buchi neri. Se il teorema che i “buchi neri non hanno capelli” è corretto, le informazioni contenute in un qualsiasi oggetto vengono distrutte quando attraversa l’orizzonte degli eventi.
La teoria quantistica invece afferma che l’informazione non può mai essere distrutta. Quindi la teoria della gravità di Einstein è contraddetta dalla teoria dei quanti. Ciò porta a problemi come il paradosso del firewall, che non può decidere se un orizzonte degli eventi debba essere caldo o freddo.
Per risolvere questa contraddizione sono state proposte diverse teorie, spesso coinvolgendo estensioni della relatività. Ma la differenza tra la relatività standard e queste teorie modificate può essere vista solo in situazioni estreme, rendendole difficili da studiare osservativamente. Ma un nuovo articolo pubblicato in Physical Review Letters mostra come potrebbero essere studiate attraverso la rotazione di un buco nero.
Molte teorie della relatività modificata hanno un parametro extra non previsto nella teoria standard. Conosciuto come un campo scalare senza massa, consente al modello di Einstein di connettersi con la teoria quantistica in un modo che non è crea contraddizioni.
In questo nuovo lavoro, il team ha esaminato il modo in cui un campo scalare del genere si collega alla rotazione di un buco nero. Hanno scoperto che a bassi giri, un buco nero modificato è indistinguibile dal modello standard, ma ad alte rotazioni il campo scalare consente a un buco nero di avere caratteristiche extra.
In altre parole, in questi modelli alternativi, i buchi neri in rapida rotazione possono avere i capelli.
I “capelli” dei buchi neri rotanti sarebbero visibili solo vicino all’orizzonte degli eventi stesso, ma influenzerebbero anche la fusione tra buchi neri. Come sottolineano gli autori, i futuri osservatori di onde gravitazionali dovrebbero essere in grado di utilizzare buchi neri in rapida rotazione per determinare se sia una valida alternativa alla relatività generale.
La teoria della relatività generale di Einstein ha superato fino ad ora ogni sfida osservativa, ma probabilmente non riuscirà a superare le prove che la aspettano negli ambienti più estremi dell’universo.
Fonte: https://www.sciencealert.com/black-holes-gain-new-powers-when-they-spin-fast-enough-says-study
I buchi neri superveloci potrebbero acquisire nuovi poteri
Un buco nero potrebbe essere fatto da qualsiasi cosa, idrogeno, pianeti, anche oggetti comuni come tavoli o vecchi giornali (se ne avete tanti), e non ci sarebbe alcuna differenza. La massa, per quanto riguarda la relatività generale, non cambia
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