Scienzapertutti

0418. Quanto tempo occorre per cadere in un buco nero?

scienzapertutti buchineri asimmetrie14 
Illustrazione da ©Asimmetrie 14
http://www.asimmetrie.it/index.php/nel-buio-dei-buchi-neri
Un osservatore fisso lontano da un buco nero vede i corpi in caduta verso il buco rallentare avvicinandosi all'orizzonte degli eventi e li ammassarsi in quanto occorre un tempo infinito per raggiungerlo. Differentemente per un osservatore solidale al corpo in caduta l'attraversamento dell'orizzonte degli eventi richiede un tempo finito. La domanda che pongo è come possono crescere i buchi neri, dal punto di vista dell'osservatore fisso, se la massa che precipita verso il buco nero per l'osservatore non attraversa mai l'orizzonte degli eventi?
da Marco Rocca

sem_esperto_verde

Nell'osservare materia in caduta libera sopra l'orizzonte degli eventi icona_glossario , un osservatore fisso esterno vedrà fondamentalmente due effetti:

 

1) un rallentamento nella caduta, dovuta al fatto che la luce che parte dalla materia stessa viene "frenata" sempre più e quindi l'osservatore riceverà idealmente una sequenza di fotogrammi via via rallentati;

2) la lunghezza d'onda stessa della luce emessa dalla materia viene spostata sempre più a valori maggiori (o frequenze minori), quindi a meno che l'osservatore non si doti di strumenti che gli permettano di captare radiazione infrarossa , radio e così via, ben presto non vedrà più nulla (e in un tempo finito).

Un altro effetto che concorre a fare si' che il tempo in cui l'osservatore potrà osservare la materia in caduta sull'orizzonte degli eventi è legato alla natura quantistica della luce: a un certo punto (e in un tempo finito) osserverà l'ultimo fotone icona_glossario con una lunghezza d'onda molto grande e un'energia molto piccola. Tutto questo dimostra che di fatto anche un osservatore esterno cesserebbe di ricevere radiazione dalla materia in caduta libera in un tempo ben finito. In un sistema solidale alla materia in caduta, l'attraversamento dell'orizzonte degli eventi non rappresenta alcuna discontinuità nella geometria dello spazio-tempo, se non per il fatto che una volta attraversato, nulla (e in particolare la luce che emette) può uscire dallo stesso orizzonte (da cui il nome). Ma dal punto di vista di "chi cade", questa caduta avviene in un tempo finito. Chi osserva dall'esterno vede gli ultimi istanti (prima dell'attraversamento dell'orizzonte degli eventi) rallentati, come in una sorta di illusione ottica, e poi più nulla. Ma il buco nero continua il suo banchetto e le pietanze gli vengono servite all'interno dell'orizzonte degli eventi in un tempo finito.

 

Cristiano Guidorzi, fisico

 


 

   

ultimo aggiornamento luglio 2014

Tags: ,