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Come si formano i buchi neri

 

Panta rei, ovvero “La morte di una stella”.

Il prof. Giorgio Cecchetto, noto per la la sua brillante militanza nelle aule del liceo Fracastoro, introduce alcuni concetti dì base relativi ai "buchi neri". Seguirà un approfondimento con accenni alle ultime scoperte.
Partendo dal concetto che tutto ciò che nasce, prima o poi muore, anche le stelle non possono evitare il loro destino. C'è però morte e morte….
Alcune decadono tranquillamente e di loro, dopo qualche milione di anni, non se ne sente più parlare. Altre invece sembrano ribellarsi al loro destino e assumono una nuova non vita, diventano tetre, misteriose, malvagie, inafferrabili, scure, nere…..dei buchi neri, black holes.

Per tranquillizzarvi vi posso anticipare che il nostro Sole, fra qualche miliardo di anni, morirà senza tante storie; inghiottirà, con moderazione, il corteo planetario che lo circonda e addio a Mercurio, Venere, Terra, ecc.ecc.
Se invece consideriamo stelle più massicce (minimo 3 volte le dimensioni del Sole), allora le cose cambiano, perchè queste tendono a vendere cara la loro pelle.

La stella morente si trova in qualche angolo dello spazio e la sua massa deforma lo spazio che la circonda, nel senso che qualunque oggetto (asteroide, meteorite, cometa) che passi nelle sue vicinanze viene da questa attratto e inglobato. Per capire meglio lo "spazio deformato", pensate ad una gigantesca palla di ferro appoggiata su un morbido materasso di gommapiuma. Ovviamente il materasso presenta un avvallamento più o meno profondo in funzione della "pesantezza" della sfera. La nostra stella, dopo miliardi di anni, sta finendo il carburante (idrogeno) che ha mantenuto i suoi processi nucleari e conseguentemente diminuisce anche il volume. Quello che rimane sono i protoni e gli elettroni, che finalmente si possono accoppiare e diventare neutroni.

Ora la stella è una stella a neutroni. Non emette quasi più niente. La gigantesca stella primitiva si è notevolmente ridotta, anche se la sua massa è rimasta praticamente costante. Ha emesso infatti idrogeno, elio, radiazioni varie, ma lo zoccolo duro (neutroni) è rimasto. A questo punto entra in ballo una quantità fisica fondamentale: la densità. Questa grandezza viene data dal rapporto massa/volume. Orbene la massa della stella è rimasta praticamente invariata, ma……il volume? La stella ora è una banale stella di neutroni, piccola se paragonata alla sua esistenza primitiva. La sua stessa gravità l'ha rimpicciolita accentrando tutte le sue componenti verso il baricentro. Se manteniamo fissa la massa e diminuiamo il volume, la densità aumenta vertiginosamente!!!
Es : 100/100= 1……100/10= 10…..100 / 0,1 = 1000…….100 / 0.01 = 10.000

Ora lo spazio circostante alla primitiva sfera diventa via via sempre più deformato; l'avvallamento nel materasso sempre più profondo. Qui la fisica non ci aiuta più: la stella diventa un punto (si chiama singolarità = cosa strana) e il punto, per definizione, ha volume zero. Se il volume è zero la densità e quindi la massa diventa infinita. La mente umana non può nemmeno concepire un simile concetto. L'avvallamento è diventato un "buco nero" e qualunque oggetto, radiazione, particella, che gli si avvicini, viene ingoiato. Si chiama nero perché la densità è talmente grande che nemmeno la luce, intesa come onda elettromagnetica o come corpuscolo, può vincere la velocità di fuga, sfuggire cioè a tale inconcepibile forza.

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Utente anonimo: Giorgio

Però

Gentile Abol, insegnando Matematica e Fisica ho notato parecchie situazioni :noia, sonnolenza, interesse, sopportazione, compatimento, ecc.ecc. E' comunque la prima volta che sono partecipe del risveglio di una vena poetica dedicata all'argomento. La vita non finisce mai di stupirci. Ciao
Utente anonimo: Abol

El buso nero

No me
l'aspetava mìa
che VERAMENTE
parlasse
de stronomia.

E alora brao
al profe,
che,
sensa tante sbrofe,
'na spiegà
el cao,

con semplicità
fenomenal,
de na
question fisica
fondamental.

Ma sensa nar
tanto lontani
in universi
paraleli
o mondi strani,

mi vorìa
dirte,
caro Cecheto,
che sula Tera

ghe'n buseto
che l'intrapola,
ne la so telarina,
no digo la luce
o i eletroni,

ma tanti e
po tanti coioni!

ABOL
Utente anonimo: Giorgio

Saperlo

La tua domanda non può avere risposta; ancora non si è capito dove possa finire la enorme massa ingoiata, dove sia finita la stella a neutroni che l'ha causato. Molti film di fantascienza hanno supposto che il buco nero non sia un buco, ma un foro, un foro di collegamento con un altro universo fatto magari di antimateria. Vorrei dire: chi vivrà vedrà ma......
Utente anonimo: Mario

Filippo

Domanda per il prof.: Ma poi, sto buco nero, dopo aver calamitato mezzo universo e quindi una quantità impressionante di energia, potrebbe riesplodere e quindi diventare una nuova stella?