mercoledì 30 agosto 2017

Cosa sono i buchi bianchi e dove li abbiamo osservati?




I buchi bianchi sono corpi celesti ipotetici che emettono tantissima energia, come un buco nero invertito.
In un linguaggio più semplice, un buco bianco è l'opposto di un buco nero.

Mentre un buco nero succhia tutta la materia che attraversa il suo orizzonte degli eventi, un buco bianco rigetta tutta la materia inizialmente sprofondata nel buco nero.

Sono concetti ipotetici e molto difficile da immaginare, ma in questo articolo cercheremo di spiegarvi in parole semplici come dovrebbero funzionare questi oggetti tanto affascinanti quanto teorici ed inesplorati.



Partiamo dall'inizio: un buco nero è una regione nello spazio-tempo con una densità ed una attrazione gravitazionale talmente alti che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire da esso.

Potete approfondire la nascita di un buco nero in questo nostro approfondimento:
Come sono fatti e come nascono i buchi neri

Una volta che un oggetto attraversa il suo orizzonte degli eventi, subisce un processo fisico frustrante chiamato spaghettatura, ovvero viene allungato in maniera estrema e in pochissimo tempo.
Cosa ancora più sorprendente, viene allungato a velocità differenti.
Le parti più vicine alla singolarità infatti si allungheranno via via più velocemente di quelle più lontane.
Dopo aver subito questa tortura, il malaugurato oggetto, si perde nell'oblio.

E non è tutto, quando un corpo attraversa un orizzonte degli eventi, la lunghezza d'onda della sua luce cresce sempre più  e perde energia fino a quando non è più rilevabile.
Inoltre, le potenti forze gravitazionali del buco rallentano il tempo che per un osservatore lontano sembra andare più lento.
Ciò significa che un osservatore avrà l'impressione che questo corpo impieghi un'infinità di tempo per raggiungere l'orizzonte degli eventi e spaghettizzarsi.

Quindi, se un buco nero assomiglia a un portale unidirezionale verso l'oblio, è possibile entrare in quel portale per uscire dalla parte opposta?
Teoricamente, questo pensiero ha un suo senso.
Ma questa porta opposta è per ora solo un concetto teorico, ed è proprio un buco bianco.
I buchi bianchi quindi possono essere considerati l'equivalente invertito di un buco nero.

Mentre oggi abbiamo una infinità di prove e osservazioni sull'esistenza dei buchi neri, tutto ciò che abbiamo a proposito dei buchi bianchi sono solo teorie e calcoli matematici.
Non dimentichiamoci però che molti altri concetti teorici, in astronomia sono diventati realtà, come i buchi neri stessi. 
Anche l'esistenza del pianeta Nettuno era stata prevista da calcoli matematici che hanno dato seguito alle osservazioni che lo hanno scoperto.

I buchi neri, come abbiamo detto, sono delle singolarità a senso unico, in cui teoricamente si può entrare senza poter in alcun modo uscire.
Allo stesso modo, i buchi bianchi sarebbero singolarità unidirezionali, luoghi di spazio piccolissimi ma con massa e gravità elevatissime,  da cui si potrebbe uscire ma senza poter più tornare in dietro.

Ma come nascono i buchi bianchi? Quali sono le teorie che ne spiegano la genesi?

La maggior parte dei buchi neri si forma dopo che una stella super-massiccia collassa a seguito di una esplosione in supernova.
Ecco qui un approfondimento che spiega  nel dettaglio questo fenomeno:
Come nascono le supernovae

Quando si forma, un buco nero, è nascosto dal suo orizzonte di eventi, tuttavia a un certo punto la stella che crolla sotto la propria gravità raggiungerà un punto al di là del quale non potrà comprimersi ulteriormente.
Sarebbe proprio in questo momento, che si innescherebbe una enorme pressione verso l'esterno chiamata rimbalzo quantico,  che trasformerebbe un buco nero in un buco bianco.

Questa trasformazione dovrebbe essere istantanea. Tuttavia, oggi osserviamo buchi neri che esistono da miliardi di anni.

Come spiegare questa contraddizione?

Beh, in linea teorica è molto semplice. La lunga vita di un buco nero è per noi osservatori esterni soltanto una apparenza.
Dobbiamo infatti tener presente che la teoria della relatività ci insegna che nei pressi di un buco nero la forza di gravità elevatissima rende il tempo molto lento ad un osservatore lontano.
Quindi i buchi neri che osserviamo per vie più o meno indirette potrebbero essersi già trasformati in buchi bianchi, ma ai nostri occhi ciò sta avvenendo in un tempo estremamente più lungo di quanto non sia veramente.

Fermandoci un attimo a riflettere su quanto abbiamo detto fino ad ora potrebbe nascere spontanea un'altra domanda: Non è che per caso tutta l'energia e la materia generatesi dal big bang siano uscite da un buco bianco? Il big bang è stato un buco bianco?

La teoria sul Big Bang, oggi più che mai accreditata, ci dice che 13,7 miliardi di anni fa la materia che compone l'universo che osserviamo era compressa in un unico punto infinitamente piccolo.

Questo punto si è poi espanso ad una velocità e con una energia vertiginosa!
Ancora oggi osserviamo questo fenomeno di espansione che, sembrerebbe, sta addirittura aumentando.

Molti astrofisici, appoggiando una studio intitolato The primordial explosion of a false white hole from a 5D vacuumThe primordial explosion of a false white hole from a 5D vacuum, spiegano questo fenomeno suggerendo proprio che un buco bianco potrebbe essere stata la singolarità che ha causato il Big Bang.
Questo spiegherebbe come una tale enorme quantità di energia e di materia possa essere apparsa dal nulla e all'improvviso.

In mezzo a tutte queste ipotesi e teorie, gli astrofisci hanno osservato un fenomeno molto strano e che non sono ancora riusciti a spiegare con certezza.
Stiamo parlano di una violenta esplosione di raggi gamma rilevata dall'osservatorio spaziale SWIFT, avvenuta nel giugno del 2006.

Molto brevemente, una esplosione di raggi gamma è un evento improvviso ed imprevedibile che rilascia nello spazio una quantità enorme di energia (Un giorno realizzeremo un approfondimento su questo tema).

L'esplosione del giugno 2006 è stata chiamato GRB 060614.
Generalmente questi fenomeni sono associati a supernovae, ma quello in questione non lo è.
Inoltre, mentre queste esplosioni durano tipicamente solo pochi secondi, quello rilevato nel giugno 2006 è durato per ben 102 secondi, ed ha emesso una energia trilioni di volte superiore a quella di altre esplosioni!

Poiché è stato appurato che queso fenomeno non è stato causato da una supernova, una delle spiegazioni che si danno gli astronomi è proprio la comparsa di un buco bianco.

Non ci resta che aspettare che scienza e tecnologia ci permettano di osservare più chiaramente fenomeni che in qualche modo possano essere collegati a dei buchi bianchi, oppure che ci confermino la loro non esistenza.