Rappresentazione artistica di un buco nero supermassiccio. Crediti: Nasa/Jpl Caltech
Un gruppo di quattro ricercatori delle Università di Southampton, Cambridge e Barcellona, ha dimostrato che è teoricamente possibile che esistano coppie di buchi neri perfettamente bilanciate – mantenute in equilibrio da una forza cosmologica – che si comportano come se fossero un unico buco nero.
Le teorie convenzionali sui buchi neri, basate sulla relatività generale di Einstein, spiegano come i buchi neri statici o quelli rotanti possano esistere da soli, isolati nello spazio. Al contrario, coppie di buchi neri sarebbero ostacolate dalla gravità, che li attirerebbe fino a farli scontrare e fondere. Tuttavia, questo è vero se si suppone un universo statico. Cosa succederebbe se fosse in movimento? In un universo in continua espansione, come il nostro, potrebbero esistere coppie di buchi neri “in armonia”, magari mascherandosi da uno solo?
«Il modello cosmologico standard presuppone che il Big Bang abbia portato all’esistenza di un universo che, circa 9,8 miliardi di anni fa, sia diventato dominato da una forza misteriosa, denominata energia oscura, che lo accelera a un ritmo costante», afferma Oscar Dias dell’Università di Southampton. Gli scienziati chiamano questa forza misteriosa costante cosmologica. In un universo spiegato dalla teoria di Einstein con una costante cosmologica, i buchi neri sono immersi in un fondo cosmologico accelerato. E questo cambia il modo in cui possono interagire ed esistere insieme.
Due buchi neri a distanza fissa. Credit: Aps/Alan Stonebraker
Attraverso complessi metodi numerici, in un articolo pubblicato su Physical Review Letters, il gruppo di scienziati mostra che due buchi neri statici (non rotanti) possono esistere in equilibrio: la loro attrazione gravitazionale risulta infatti essere compensata dall’espansione associata a una costante cosmologica. Anche con l’accelerazione di un universo in continua espansione, i buchi neri rimangono “bloccati” a una distanza fissa l’uno dall’altro. Per quanto l’espansione possa tentare di separarli, l’attrazione gravitazionale riesce a compensarla. «Visti da lontano, una coppia di buchi neri la cui attrazione è compensata dall’espansione cosmica sembrerebbe un unico buco nero. Potrebbe essere difficile individuare se si tratti di un singolo buco nero o di una coppia di buchi neri», commenta Dias.
«La nostra teoria è dimostrata per una coppia di buchi neri statici, ma crediamo che potrebbe essere applicata anche a quelli rotanti», conclude Jorge Santos dell’Università di Cambridge. «Inoltre, sembra plausibile che la nostra soluzione possa valere per tre o anche quattro buchi neri, aprendo tutta una serie di possibilità».
Per saperne di più:
- Leggi su Physical Review Letters l’articolo “Static Black Binaries in de Sitter Space” di Óscar J. C. Dias, Gary W. Gibbons, Jorge E. Santos, and Benson Way