Buchi neri, è stata trovata una prova della radiazione di Hawking

Buchi neri, è stata trovata una prova della radiazione di Hawking

Potremmo finalmente avere un modo per rilevare le radiazioni Hawking nei buchi neri. Gli astronomi che analizzano i dati delle onde gravitazionali credono di aver trovato prove di echi – qualcosa che potrebbe verificarsi solo in presenza del “fuzz quantico” prodotto dalla radiazione di Hawking. “Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, nulla può sfuggire alla gravità di un buco nero una volta superato un punto di non ritorno, noto come orizzonte degli eventi“, ha detto l’astronomo e fisico Niayesh Afshordi dell’Università di Waterloo in Canada, come riporta sciencealert.

Le proprietà dei buchi neri

La proprietà più famosa dei buchi neri è il loro estremo potere gravitazionale. È così intenso che, sotto la relatività generale, una volta che qualcosa si avvicina al punto chiamato orizzonte degli eventi, nulla può raggiungere la velocità di fuga. Nemmeno la cosa più veloce nell’Universo può sfuggire. Ma la meccanica quantistica può spiegare i dettagli dell’Universo in un modo in cui la relatività generale non può.

La radiazione di Hawking

Secondo un’idea proposta da Hawking nel 1974, un buco nero emette qualcosa quando si aggiunge la meccanica quantistica. Questo è un tipo teorico di radiazione elettromagnetica chiamata giustamente radiazione di Hawking. Questa emissione teorica appare simile allo spettro della luce prodotta da oggetti riscaldati, obbedendo alle regole della radiazione del corpo nero, solo in questo caso è la massa super pesante del buco nero che causa l’emissione di onde a bassissima energia. L’esistenza di questa radiazione significherebbe che i buchi neri stanno lentamente evaporando, risolvendo il paradosso delle informazioni sul buco nero; ma, proprio come lo erano le onde gravitazionali fino a pochi anni fa, finora è stato troppo debole da rilevare. Gli analoghi del buco nero realizzati in laboratorio sembrano decisamente suggerire che la radiazione di Hawking sia reale. Ma le onde gravitazionali potrebbero cambiarlo. Perché se la radiazione di Hawking è reale, dovrebbe esserci un ‘fuzz’ quantico attorno all’orizzonte degli eventi di un buco nero; e quel fuzz dovrebbe produrre echi di onde gravitazionali.

Le rilevazioni

Questo è ciò che Afshordi e il suo collega, il cosmologo Jahed Abedi dell’Istituto Max Planck per la fisica gravitazionale in Germania, credono di aver potuto rilevare nei dati gravitazionali. I loro risultati, dicono, corrispondono agli echi simulati previsti da modelli di buchi neri sfocati che emettono radiazioni Hawking. Tale conferma sarebbe la prima sonda diretta della struttura quantistica dello spazio-tempo. La ricerca è stata pubblicata nel Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Gli impulsi luminosi

In un altro studio gli scienziati hanno trovato le prove della radiazione di Hawking utilizzando gli impulsi luminosi, come riporta wired.it. La luce aggiuntiva genera una radiazione a frequenza negativa, ovvero una radiazione idealmente in uscita invece che in ingresso dal buco nero, emessa dal sistema che riproduce il buco nero. Questa osservazione fornirebbe una prima prova della radiazione di Hawking, secondo gli autori della ricerca pubblicata su Physical Review Letters.