buchi neri

Un buco nero è un corpo celeste dotato di un campo gravitazionale talmente intenso da trattenere anche la radiazione elettromagnetica. Il corpo è circondato da un confine ideale sferico, detto "orizzonte degli eventi", attraverso il quale la luce può entrare ma non uscire; da ciò deriva il nome. Un buco nero può essere un corpo di densità elevatissima, avente una massa relativamente piccola, come quella del Sole o anche minore, compressa in un volume ridotto; oppure un corpo di bassa densità, ma di massa enorme, pari a milioni di volte la massa del Sole, posto nel centro di una galassia.

Proprietà

Il concetto di buco nero venne sviluppato intorno al 1916 dall'astronomo tedesco Karl Schwarzschild sulla base della teoria della relatività generale di Albert Einstein. Il raggio dell'orizzonte degli eventi di un buco nero di Schwarzschild dipende soltanto dalla massa del corpo e in chilometri è pari a 2,95 volte la massa del corpo stesso espressa in masse solari. I risultati trovati da Schwarzschild vanno modificati se il corpo è dotato di carica elettrica oppure se è in rotazione. In quest'ultimo caso, infatti, all'esterno dell'orizzonte si forma una "ergosfera", dentro la quale la materia viene sollecitata a ruotare insieme al buco nero; teoricamente può verificarsi emissione di energia dalla regione dell'ergosfera.

Secondo la relatività generale, in prossimità di un buco nero la forza gravitazionale altera in maniera sensibile lo spazio-tempo. In particolare, il tempo rallenta man mano che ci si avvicina, dall'esterno, all'orizzonte degli eventi, e si ferma completamente sull'orizzonte stesso. Dal punto di vista teorico un corpo, che subisce una contrazione entro il raggio di Schwarzschild, collassa in una singolarità dello spazio-tempo, cioè in un oggetto senza dimensioni e di densità infinita.


Che cosa sono i buchi bianchi ?
	La materia risucchiata da un buco nero, dopo aver percorso il cunicolo spazio-temporale, ha anche la possibilità di sbucare in un buco bianco. Si tratta di corpi fino ad oggi esistenti solo nelle formule matematiche, con proprietà opposte e simmetriche a quelle dei buchi neri. Anche i buchi bianchi si sviluppano su un piano spazio-temporale a senso unico, che va però escusivamente dall'interno verso l'esterno. I buchi bianchi sarebbero un risultato perfettamente valido dal punto di vista matematico ma ciò non implica che esistano davvero.

Formazione
I buchi neri rappresentano lo stadio finale dell'evoluzione di alcune stelle. Quando il carburante di una stella si esaurisce, l'aumento di pressione associato al calore prodotto dalle reazioni nucleari non è sufficiente per contrastare il processo di contrazione della stella. In queste condizioni, a seconda dei valori della densità, può avvenire la formazione di una nana bianca oppure di una stella di neutroni. Se la massa del nucleo supera di 1,7 volte la massa del Sole, nessuna pressione è sufficiente ad arrestare il collasso e si genera un buco nero.Gli astronomi hanno scoperto emissioni di raggi X da Cygnus X-1, una stella doppia nella quale la componente primaria è una stella normale avente massa pari a circa 30 masse solari. Lo spostamento delle linee dello spettro di emissione, dovuto all'effetto Doppler, lascia supporre l'esistenza di un compagno, di 10 o 15 masse solari, in orbita intorno a essa. Un'emissione simile a quella che si osserva per Cygnus X-1 è generalmente prodotta da un "disco di accrescimento", cioè da un disco denso e caldo che si forma quando il gas di una stella cade su un oggetto compatto descrivendo un percorso a spirale.

Gli astronomi hanno scoperto emissioni di raggi X da Cygnus X-1, una stella doppia nella quale la componente primaria è una stella normale avente massa pari a circa 30 masse solari. Lo spostamento delle linee dello spettro di emissione, dovuto all'effetto Doppler, lascia supporre l'esistenza di un compagno, di 10 o 15 masse solari, in orbita intorno a essa. Un'emissione simile a quella che si osserva per Cygnus X-1 è generalmente prodotta da un "disco di accrescimento", cioè da un disco denso e caldo che si forma quando il gas di una stella cade su un oggetto compatto descrivendo un percorso a spirale.

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