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A CACCIA DI BUCHI NERI
Mario Sandriwww.astronomiavallidelnoce.it
C’è un concetto che altera tutti gli altri.Non parlo del Male, il cui limitato imperoè l’Etica: parlo dell’Infinito.
J.L. Borges: Otras Inquisiciones
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I Buchi Neri
I Buchi Neri: ipotizzati dai fisici, ricercati dagli astronomi, sognati dagli scrittori di fantascienza, i buchi neri rappresentano, in un certo senso, il Sacro Graal dell’astronomia.
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Un po’ di storia• XVIII secolo Simone Pierre de Laplace ipotizza che
esistano corpi la cui densità è tale da avere una velocità di fuga superiore a quella della velocità della luce.
• 1905 Albert Einstein, effetto fotoelettrico, e la meccanica quantistica conferiscono anche alla luce una caratteristica corpuscolare.
• 1916 Albert Einstein, teoria della Relatività Generale, pone le basi per la teoria della gravitazione.
• 1916 Karl Schwarzschild pone le basi della teoria dei Buchi Neri.
• 1967 John Wheeler conia il nome di Buco Nero.
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Il concetto di Buco Nero
I Buchi Neri non sono altro che il prodotto finale dell’evoluzione di stelle di grande massa, all’incirca una massa superiore alle dieci masse solari.
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Diagramma diHertzsprung-Russell
Il diagramma di Hertzsprung-Russell rappresenta sulle ordinate la magnitudine assoluta e sulle ascisse la temperatura o il colore o il tipo spettrale.
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Nascita di un Buco Nero
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La protostella
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La supernova
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Perché succede questo?
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Buchi Neri primordiali
Si suppone che con il Big Bang in alcune zone dell’universo si siano formati Buchi Neri che non sono il risultato dell’evoluzione stellare e per tale ragione sono detti primordiali.
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Quanti sono i Buchi Neri
Dato che le stelle massive sono molto frequenti nell’Universo e dato che si suppone che nelle regioni centrali delle galassie ci siano Buchi Neri e che ne esistano molti detti “primordiali”, si conclude che i Buchi Neri sono
TRA GLI OGGETTI PIU’ COMUNI CHE POPOLANO L’UNIVERSO.
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Caratteristiche• Entropia• Temperatura• Gravità• Quanti• Perdita memoria• Raggio di Schwarzschild• Massa critica di
Chandrasekhar• Orizzonte degli eventi
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Buchi Neri ecologici
Una caratteristica fondamentale dei buchi neri è il fatto di non avere memoria, ossia di dimenticare la complessità dei processi che li hanno prodotti.
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I tipi di Buchi Neri
1. Buchi Neri di Schwarzschild: non ruotano e sono caratterizzati solo dalla massa.
2. Buchi Neri di Reissner-Nordstrom: dotati di massa e carica elettrica, ma non rotanti.
3. Buchi Neri di Kerr: dotati di massa e rotazione ma non di carica elettrica.
4. Buchi Neri di Kerr-Newmann: caratterizzati dalla massa, dalla rotazione e dalla carica elettrica.
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La ricerca dei Buchi NeriMa come fare per osservare un Buco Nero se questo è, per sua stessa natura, Invisibile? La risposta, ovviamente, è una sola: NON E’ POSSIBILE.
• I buchi Neri in sistema binario;• I buchi Neri nelle binarie X;• Spettro di emissione;• Funzione di massa;• Effetto Hawking;• Effetti di distorsione.
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Esempi Cygnus X-1e spettro di emissione
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Buchi Neri nelle galassie: NGC4261
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Dischi di accrescimento
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Buchi Neri al computer
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Morte
I Buchi Neri hanno la caratteristica che se non hanno più materiale da risucchiare subiscono un effetto di evaporazione, cioè scompaiono tranquillamente senza lasciare traccia della loro passata presenza.
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Qual è l’importanza di un Buco Nero
Mostri del cielo: i buchi neri sono sicuramente gli oggetti celesti più misteriosi. Pur essendo invisibili agli occhi degli astronomi, essi sono oggetto di studi da diversi decenni. Ma qual è la loro importanza astrofisica?
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I Buchi Neri e la fisica fondamentale
In prossimità di un Buco Nero si avrebbero dei fenomeni strani, non comunemente spiegabili:
• il tempo rallenterebbe;• la linea più corta tra due
punti sarebbe una linea curva (geodetica).
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Viaggi nel tempo
Contrariamente a quello che si pensa comunemente, la fisica non esclude affatto la possibilità teorica di viaggi nel passato o nel futuro.
• La freccia tempo ha due direzioni.• La freccia termodinamica una sola
direzione.
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I Buchi BianchiIn qualche punto dello spazio-tempo vi potrebbero essere zone dalle quali la materia non è ingoiata, ma espulsa, corpi che non collassano, ma esplodono.
UN ESEMPIO: l’Universo, il Big Bang ha creato il tutto.
1964 Novikov suppose che i nuclei galattici attivi, come galassie di Seyfert e le quasar siano Buchi Bianchi primordiali che non hanno partecipato all’esplosione iniziale chiamata Big Bang.
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Cunicoli spazio-temporali
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I ponti di Einstein-Rosen
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Cam
ille
Flam
mar
ion,
Ast
rono
mia
pop
olar
e, 1
925.
Lo spettacolo dell’universosi trasfigura davanti alla nostra mente
colma di stupore.Non sono più blocchi di materia,
inerti ed errabondinell’eterna notte silente,
che Urania ci addita nel fondo dei cieli:è la vita, la vita immensa,
universale, eterna,che si dispiega in flussi armoniosi
fino agli orizzonti inaccessibilidell’infinito in perpetua fuga!
Quale meravigliosa fuga!Quale meravigliosa impresa!
Quali splendori da contemplare!Quali vastità da percorrere!
È una sterminata galleria di immagini,frutto delle nobili e pacifiche conquistedell’ingegno umano; conquiste sublimi,
che non sono costate né sangue né lacrime,che ci fanno vivere
nella conoscenza del Veroe nella contemplazione del Bello!
