La soffice chioma del buco nero


Pubblicato su Physical Review Letters il nuovo studio firmato da un gruppo di scienziati, tra cui figura Stephen Hawking, secondo cui le informazioni sulla materia risucchiata dai buchi neri possa lasciare un’impronta nell’orizzonte degli eventi.


 

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Hawking, Perry, e Strominger suggeriscono che i buchi neri potrebbero avere una soffice chioma, eccitazioni quantistiche a bassa energia che rilasciano informazioni quando il buco nero evapora.

Oscuro, irresistibile e senza via d’uscita. Una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così forte e intenso che nulla una volta entrato, può scappare, nemmeno la luce. Questa la definizione di buco nero nella Relatività generale e così fino ad oggi abbiamo immaginato questi temibili oggetti celesti: oscuri divoratori di materia, radiazioni e luce dai quali una volta oltrepassato l’orizzonte degli eventi, ovvero il confine tra il resto dell’universo e loro, è impossibile tornare indietro. Così come da fuori, è impossibile guardare cosa si nasconde al loro interno.

Ce li aveva descritti così negli anni ’70 anche Stephen Hawking, uno tra i più noti fisici teorici del mondo, sostenendo che i buchi neri evaporano emettendo radiazioni termiche – chiamate appunto ‘Radiazioni di Hawking – ma secondo la teoria allora formulata queste non conterrebbero alcun tipo di informazione sui corpi che hanno dato origine al buco nero, né sulle caratteristiche di altri oggetti celesti risucchiati dalla sua forza.

 Oggi però Hawking ci ripensa e riaccende qualche speranza. “Se vi sentite intrappolati in un buco nero non mollate. Una via d’uscita c’è”, aveva detto ironicamente lo scorso agosto a Stoccolma, presentando un’anteprima del suo nuovo lavoro. L’articolo, pubblicato nell’ultimo numero della rivista su  Physical Review Letters e scritto a sei mani con il suo ex studente e ora professore all’Università di Cambridge, Malcom Perry e il collega di Harvard Andrew Strominger, una delle massime autorità mondiali in fatto di teoria delle stringhe, sostiene in estrema sintesi che i buchi neri possano allo stesso tempo cancellare e mantenere le informazioni.

 Un concetto che potrebbe avvicinare alla risoluzione del paradosso dell’informazione del buco nero, trovando un punto d’incontro tra la relatività generale, secondo cui l’informazione sulla materia intrappolata in un buco nero viene distrutta, e la meccanica quantistica, secondo cui invece la sua storia deve in qualche modo conservarsi. Come?  Per spiegarlo Hawking e colleghi riprendono l’espressione coniata dal fisico britannico John Arcibald Wheeler ‘i buchi neri non hanno peli, e la riscrivono. Secondo i tre studiosi i buchi neri sarebbero circondati da ‘soft hair‘, dove per peli o capelli come spiega bene Kip Thorne nel suo Buchi neri e salti temporali si intende qualsiasi cosa che potrebbe sporgere dal buco nero per rivelare i dettagli della stella che l’aveva creato.

 Questa ‘morbida chioma’, fotoni e gravitoni a energia zero posizionati sull’orizzonte degli eventi permetterebbero, secondo i tre scienziati, di trattenere informazioni bidimensionali della massa precipitata nel buco nero, producendo una sorta di impronta olografica del passaggio di materia.

 Informazioni che, in linea di principio, potrebbero essere recuperate per mezzo della Radiazione di Hawking. Si tratterebbe però, spiega lo stesso autore, di informazioni paradossali, prive di qualsiasi utilità, perchè restituite in una forma alquanto caotica. Un po’ come avere le ceneri dell’enciclopedia britannica, aggiunge lo studioso. Inservibili dal punto di vista pratico darebbero però, almeno teoricamente, una via d’uscita dal paradosso.

Va detto inoltre che la radiazione di Hawking non è stata ancora verificata, non essendo osservabile con i telescopi tradizionali. Una prima risposta sulla veridicità di queste teorie potrebbe arrivare attraverso lo studio delle onde gravitazionali.

Intanto però, per dirla con le parole dello stesso Hawking, forse “i buchi neri oggi non ci appaiono più così neri come vengono dipinti”.

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