Buco bianco

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Modello di possibili evoluzioni di un multiverso o di un universo, con al centro un buco bianco che crea il Big Bang

Un buco bianco è un oggetto teorico che può essere individuato secondo la legge di relatività generale, ma la cui esistenza nell'universo è considerata come puramente speculativa. È descritto tramite soluzioni matematiche in cui delle geodetiche sono derivate da una singolarità gravitazionale o da un orizzonte degli eventi.

Albert Einstein e Nathan Rosen furono i primi a parlare di buco bianco, come di ipotetica controparte di un buco nero.
Poiché le leggi della fisica sono simmetriche rispetto al tempo, si ipotizza che esistano oggetti antitetici ai buchi neri. Mentre un buco nero cattura la materia che entra nel suo campo gravitazionale ma non lascia uscire neppure la luce, esisterebbero oggetti che emettono materia ma nei quali niente può entrare. Tali oggetti altamente speculativi vengono chiamati buchi bianchi.

Il grande inconveniente di tutti i modelli dei buchi bianchi è che la regione attorno alla singolarità di un buco bianco, come quella attorno alla singolarità di un buco nero, dovrebbe avere un intenso campo gravitazionale, che attrarrebbe la materia verso di sé. I calcoli suggeriscono che tutto ciò che cade verso un buco bianco, materia o radiazione che sia, guadagnerebbe tanta energia da nascondere la singolarità in un cosiddetto "foglio blu", trasformandola rapidamente in un buco nero.
Ad oggi non è stato scoperto alcun campo antigravitazionale che sia in grado di produrre questo effetto, quindi l'esistenza dei buchi bianchi rimane nell'ambito del puramente teorico e speculativo. Un cunicolo spazio-temporale a senso unico potrebbe essere generato da un buco nero collegato a un buco bianco, se quest'ultimo venisse effettivamente scoperto.

Una congettura per aggirare il problema è che, nelle situazioni di densità estrema associate alle singolarità, operino processi ignoti in condizione di attrazione gravitazionale più modesta, creando una sorta di "rimbalzo". Una variazione approfondita su questo tema è stata proposta da Fred Hoyle nel contesto dell'ipotesi dello stato stazionario. Hoyle ritiene errate tutte le teorie contenenti equazioni che predicono l'esistenza di singolarità e ipotizza che il collasso della materia verso una singolarità sia arrestato e poi rovesciato, a densità molto elevate, dall'azione di un Campo C, che opera efficacemente come una sorta di antigravità.

Una congettura più vaga sostiene che i buchi bianchi siano l'"altro estremo" dei buchi neri, e che siano connessi a loro da cunicoli spazio-temporali. In particolare, esistono teorie secondo le quali entrando in un buco nero si uscirebbe da un buco bianco in una regione dell'Universo diversa nello spazio e, forse, anche nel tempo, da quella del buco nero stesso. Benché la teoria dei buchi bianchi sia estremamente affascinante, non esiste alcuna prova concreta a favore della loro esistenza.

Poco tempo dopo la scoperta dei quasar, si suggerì che la violenta emissione di energia associata a questi oggetti (e anche alle galassie attive e a certe radiosorgenti) potrebbe essere un esempio di attività dei buchi bianchi, ma questa idea non è mai stata accettata dagli astronomi. La proposta è stata definitivamente respinta con la proposta del meccanismo del disco di accrescimento.

Inoltre gli spettri dei quasar contengono sempre radiazioni del Ferro, e ciò contraddice la possibilità di "genesi di materia" così elaborata, da un quasar. Un buco nero non sarebbe altro che una specie di pozzo senza fondo, nel quale la materia entra e si accumula. Ma fino a quando?
La spiegazione più semplice sarebbe quella che il suddetto pozzo potesse avere un'uscita dalla quale riverserebbe tutto quello che ingoia in un altro universo. Ma siccome non si ha ancora avuta la minima traccia di un buco bianco, ossia di un sistema che espellerebbe antigravitazionalmente energia (e di conseguenza anche la luce), è molto più probabile che l'alta gravità presente nel nucleo di un buco nero tenda a comprimere la materia a tal punto che, una volta assorbita una quantità di materia eccessiva, tenderebbe ad evaporare.

D'altra parte la materia che entra in un buco nero tende ad accumularsi in continuazione, ad addensarsi, a creare una massa sempre più grande e la forza di gravità aumenterebbe a dismisura quindi di conseguenza aumenterebbe anche l'energia che tiene uniti gli atomi, ed anche la pressione e la temperatura andrebbero a valori inusuali.

Alcuni sostengono come ipotesi, che il fenomeno del Big Bang, che ha dato inizio al nostro universo, altro non sia stato che l'effetto causato da un enorme buco nero all'estremo opposto a quello da dove è collassata la materia che aveva ingurgitato, cioè un buco bianco; questi pure si svilupperebbero su un piano spazio-temporale a senso unico che va unicamente dall'interno verso l'esterno.

Schwarzschild afferma che, quando si contrae una massa entro il proprio raggio corrispondente, non si otterrebbe un pozzo senza fine; al contrario il fondo si aprirebbe per creare una connessione con un'altra regione dello spazio-tempo piatto, ma questa connessione esisterebbe solamente per piccolissime frazioni di secondo e, attraverso questo tunnel (cunicolo spazio-temporale), la stessa luce non riuscirebbe a passare, perché l'enorme gravità sbarrerebbe l'entrata tra i due universi e potrebbe essere anche ipotizzabile che questa porta non metta in comunicazione solo universi diversi, ma anche regioni separate del nostro stesso universo.

Lo spazio potrebbe essere piatto presso le entrate del tunnel, ma all'interno piegato in una dolce curva in modo che potrebbe esserci realmente una scorciatoia che collega una all'altra parte dell'universo, ed un eventuale viaggio al suo interno richiederebbe una velocità superiore a quella della luce.

Il buco nero non ha carica elettrica e non ruota, ma se queste entità fossero aggiunte interagirebbero con la gravità in senso opposto cercando di far rimanere aperta la connessione, mentre la gravità tenderebbe a farla chiudere ed il passaggio si potrebbe effettuare ad una velocità inferiore a quella luce; ma se dall'entrata di un buco nero potesse essere possibile passare ed andare verso un buco bianco, il ritorno non potrebbe essere effettuato perché implicherebbe una velocità superiore a quella della luce stessa.

I cosiddetti buchi bianchi vengono intesi come passaggi dimensionali, cioè, ad esempio un oggetto entra in buco nero ed esce dal buco bianco. Inoltre è impossibile entrare in un buco bianco avendo una gravità di repulsione immensa, pari a quella di un buco nero soltanto di senso opposto, d'accordo con questa teoria potrebbe anche essere possibile che come un piccolo getto di materia sfugga all'ultimo alla gravità del buco nero, un'analoga quantità precipiti verso il buco bianco. Secondo molti astrofisici, potrebbe esistere un'altra teoria sui buchi bianchi, secondo la quale la materia generata dell'universo verrebbe creata dai buchi bianchi stessi.

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