Da sempre i buchi neri sono considerati il mistero per eccellenza in campo astronomico. Oggi, e anno dopo anno, il loro studio è diventato un'eccellenza per astronomia e cosmologia. L'osservazione dei movimenti stellari che orbitano nel centro della Via Lattea hanno provato che un buco nero è 4 milioni di volte più massiccio del Sole che ne fa parte. Tuttavia, non è solo la nostra galassia ad ospitare una struttura del genere. A quanto pare, sarebbero numerose le galassie che ospitano buchi neri imponenti e di considerevoli dimensioni.
Ma di domande ne restano ancora molte e ancora senza risposta o con timidi tentativi. La rivista Science dedica ai buchi neri una serie di quattro articoli incentrati sulle possibili spiegazioni riguardo, per esempio, le conseguenze in seguito ad un loro scontro e al loro comportamento nell'ambito della meccanica quantistica.
Il primo articolo è quello di Kip Thorne, uno dei primi astronomi ad essersi occupato della teoria dei buchi neri. In particolare Thorne si domanda cosa succede quando i buchi neri si scontrano. I disturbi creati dalla curvatura dello spazio-tempo prodotti da queste collisioni sono proprio l'obiettivo di un considerevole numero di osservatori internazionali.
Un diverso ma altrettanto interessante spazio è dedicato a Tomaso Belloni, dell'Osservatorio Astronomico di Brera che, insieme al collega Rob Fender, dell'Università di Southampton, passa in rassegna la fenomenologia dei buchi neri stellari, i quali vedrebbero accrescere la propria massa mediante la stella binaria compagna. Questi sistemi risultano luminosi grazie ai raggi-X emessi, evidenza determinante del fatto che uno dei due oggetti cosmici risucchia materia dall'altro emettendo energia gravitazionale.
“Un buco nero è un oggetto molto semplice, caratterizzato da pochi numeri, e la sfida è prima dimostrare la sua esistenza e poi misurare quei numeri”, spiega Belloni. “Rispetto a buchi neri più grandi, quelli di massa stellare hanno il vantaggio di causare variazioni molto più veloci nella luminosità della materia attorno. In questo modo è più semplice determinare indirettamente i parametri del buco nero, e studiare così alcuni aspetti della Relatività Generale. Per esempio, essa prevede che ci sia un’orbita minima attorno a cui una particella può orbitare. Se riusciamo a misurare quell’orbita minima avremo confermato una previsione della relatività generale, e lo studio di questo tipo di oggetti potrebbe permetterlo”.
Un altro studio riguarda la formazione dei buchi neri residenti al centro delle galassie. Lo studioso Volonteri spiega come essi influenzino e siano al loro volta influenzati dall'evoluzione della galassia stessa. Quest'area di studio ha acquisito molto spazio negli ultimi decenni per lo stretto collegamento che si è rivelato esserci tra il buco nero e le proprietà della galassia che lo ospita.
Infine, l'ultimo articolo è firmato dallo scienziato Webb, il quale si concentra sulle osservazioni di una fonte a raggi-X di una galassia esterna. Queste avvallerebbero l'ipotesi della presenza di un buco nero con una massa pari a quella dei buchi neri stellari e dei buchi neri di dimensioni più consistenti. Per il momento, quelli con una massa intermedia rimangono ancora ignoti e sono quindi al centro del dibattito scientifico.
Federica Vitale