30 curiosità su Buchi neri

In che anno Albert Einstein sviluppò la teoria della relatività generale?

In precedenza Einstein aveva già dimostrato che la forza gravitazionale influenza la luce.

Come si chiama il processo con cui le forze di marea di un buco nero fanno a pezzi un oggetto?

Il fenomeno è detto anche «effetto pasta» e precede l'arrivo alla singolarità, dove la materia viene schiacciata a densità infinita.

Come appaiono scorrere, a un osservatore lontano, gli orologi posti vicino a un buco nero?

È la dilatazione temporale gravitazionale: un oggetto in caduta sembra impiegare un tempo infinito per raggiungere l'orizzonte.

Quale compatta sorgente radio al centro della Via Lattea è compatibile solo con un buco nero?

Il disco di accrescimento che circonda questi oggetti trasforma energia gravitazionale in radiazione, spiegando la luminosità delle galassie attive.

In quale epoca si pensa che le altissime densità abbiano potuto generare i buchi neri primordiali?

La sola densità non basta: servono perturbazioni capaci di crescere per la loro stessa gravità, perché una massa uniforme non converge.

In quale data è stata pubblicata la prima immagine di un buco nero, quello al centro di Virgo A?

Virgo A, nota anche come M87, è una galassia ellittica supergigante osservata dall'Event Horizon Telescope.

Fino a quale elemento possono spingersi le reazioni nucleari di una stella oltre il limite di Chandrasekhar?

La sintesi di elementi più pesanti è endotermica: il nucleo diventa una massa inerte e nulla più si oppone al collasso.

In che anno Stephen Hawking propose che i buchi neri possano evaporare emettendo particelle?

L'emissione è inversamente proporzionale alla massa ed è alla base della termodinamica dei buchi neri.

Quale sorgente di raggi X fu tra i primi candidati a buco nero individuati nella Via Lattea?

Un buco nero non si vede mai direttamente: lo tradiscono gli effetti gravitazionali sulla materia e sulla luce nei paraggi.

In che anno Karl Schwarzschild teorizzò il buco nero in chiave relativistica?

Schwarzschild arrivò al risultato esplorando alcune soluzioni delle equazioni di Einstein, pubblicate appena un anno prima.

Quale terzo parametro, con massa e carica, descrive un buco nero nel teorema dell'essenzialità?

Due buchi neri con gli stessi valori di questi parametri sono, per la meccanica classica, indistinguibili.

Come si chiama la regione attorno a un buco nero rotante in cui è impossibile restare fermi?

Vicino all'orizzonte il trascinamento è tale che, per stare immobile, un oggetto dovrebbe superare la velocità della luce.

Chi calcolò nel 1931 il limite di massa oltre cui un corpo di elettroni degeneri non è stabile?

Eddington e Landau contestarono il risultato, convinti che una forza ancora ignota avrebbe impedito il collasso.

Quale forma assume la singolarità al centro di un buco nero rotante?

In entrambi i casi, rotante o no, la regione singolare ha volume zero e contiene tutta la massa del buco nero.

Quale quota di idrogeno ha bruciato una stella quando le reazioni nucleari nel suo nucleo si arrestano?

A quel punto la gravità prevale sulla pressione delle reazioni di fusione e comprime la massa della stella verso il centro.

Oltre quante masse solari il residuo di una stella non può più opporsi al collasso gravitazionale?

Questa soglia è nota come limite di Volkoff-Oppenheimer; al di sopra, la pressione interna diventa essa stessa sorgente di gravità.

Chi ipotizzò nel 1783, scrivendo a Henry Cavendish, una «stella oscura» da cui la luce non sfugge?

La lettera fu poi pubblicata nei rendiconti della Royal Society: era la prima idea di un corpo invisibile per eccesso di massa.

Quando Robert Oppenheimer previde il collasso in buco nero delle stelle di neutroni più pesanti?

La soglia di circa 3 masse solari oltre cui una stella di neutroni collassa porta il nome di Tolman-Oppenheimer-Volkoff.

Quante volte più massiccia del Sole deve essere almeno la stella originaria per dare un buco nero?

Il valore tiene conto della massa che una stella perde nelle fasi finali della sua vita e dipende dai modelli di evoluzione stellare.

Quale processo consente a un oggetto di uscire dalla zona di trascinamento con più energia di quella iniziale?

L'energia in più viene sottratta alla rotazione del buco nero, che di conseguenza rallenta.

Quante masse solari ha il buco nero del quasar TON 618, il più massiccio finora confermato?

Phoenix A*, nell'Ammasso della Fenice, potrebbe superare i 100 miliardi di masse solari, ma la sua massa non è confermata.

In che anno l'Event Horizon Telescope ha effettuato la sua prima acquisizione di dati?

Al gruppo iniziale di osservatori si sono poi aggiunti altri centri, fino a formare una rete globale di radiotelescopi.

Chi inserì nel 1798 l'idea della stella oscura nel suo Traité de mécanique céleste?

L'idea di un astro capace di trattenere la luce nacque nella fisica classica del XVIII secolo, ben prima della relatività.

Quante masse solari ha il buco nero stellare la cui scoperta fu annunciata su Nature nel novembre 2019?

L'oggetto, battezzato LB-1 B, resta un enigma: i modelli di evoluzione stellare non prevedono buchi neri stellari così pesanti.

Quale modello descrive l'orizzonte degli eventi come una superficie elastica con attrito?

In questo schema l'orizzonte si comporta come un sistema dissipativo, a differenza dell'elettromagnetismo, reversibile nel tempo.

Il comportamento delle onde sonore vicino a quale dispositivo è un analogo fisico del buco nero?

A valle della strozzatura il flusso è supersonico, così il suono non può più risalire il getto: un orizzonte acustico.

A quale lunghezza d'onda ha operato l'Event Horizon Telescope per osservare il centro della Via Lattea?

Corrisponde a una frequenza di circa 230 GHz, sufficiente ad attraversare le dense nubi di gas e polveri interstellari.

Chi capì nel 1933 che la singolarità al raggio di Schwarzschild era dovuta alle coordinate?

Già nel 1924 Arthur Eddington aveva mostrato che quella singolarità spariva con un cambio di coordinate.

In quale osservatorio del MIT sono stati elaborati i dati raccolti dall'Event Horizon Telescope?

L'analisi incrociata fu affidata a un elaboratore di circa 800 CPU collegate da una rete a 40 Gbit/s.

Chi calcolò nel 1973 la forma oblata dell'orizzonte degli eventi dei buchi neri rotanti?

Per i buchi neri statici, invece, l'orizzonte è perfettamente simmetrico: ogni punto dista ugualmente dal centro.