Buco nero privo di singolarità

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Un Buco nero privo di singolarità è un modello matematico di buco nero che evita alcuni paradossi teorici del modello standard di buco nero, quali la perdita di informazione e la natura inosservabile dell'orizzonte degli eventi.

Nel dicembre 2004 Chapline ha presentato un modello di stella di energia oscura, che eviterebbe tali paradossi[1]. Secondo tale modello, i buchi neri non sarebbero altro che stelle, con una normale superficie che manca ai buchi neri, le quali contengono una grande quantità di energia negativa. Tuttavia altri hanno criticato tale modello, in quanto porterebbe ad oggetti con massa negativa[2].

Evitare paradossi nel modello standard di buco nero[modifica | modifica sorgente]

Perché un buco nero possa esistere fisicamente come soluzione all'equazione di campo di Einstein, deve formare un orizzonte degli eventi in un tempo finito rispetto a degli osservatori esterni. Ciò richiede una teoria accurata circa la formazione dei buchi neri, e diverse ne sono state proposte. Nel 2007, Shuan Nan Zhang dell'Università di Tsinghua ha proposto un modello nel quale l'orizzonte degli eventi di un potenziale buco nero si forma (o si espande) solo dopo che un oggetto cade nell'orizzonte esistente, o dopo che l'orizzonte ha superato la densità critica. In altre parole, un oggetto in caduta causa l'espansione dell'orizzonte del buco nero, il che avviene solo dopo che l'oggetto è caduto nel buco, consentendo un orizzonte osservabile in un tempo finito.[3][4] Questa soluzione ad ogni modo non risolve il paradosso dell'informazione.

Modelli alternativi di buco nero[modifica | modifica sorgente]

I modelli di buco nero privo di singolarità sono stati proposti fin dal momento in cui si realizzò l'esistenza di problemi teorici con i buchi neri. Oggi alcuni dei candidati più plausibili per il risultato finale del collasso di una stella con massa ben al di sopra del limite di Chandrasekhar comprendono la gravastar e la stella di energia oscura.

Benché i buchi neri fossero una parte generalmente accettata della fisica convenzionale per gran parte della fine del XX secolo, modelli alternativi ricevettero nuove attenzioni quando le proposte di George Chapline e successivamente di Lawrence Krauss, Dejan Stojkovic e Tanmay Vachaspati della Case Western Reserve University mostrarono in diversi modelli distinti che gli orizzonti dei buchi neri non potevano formarsi.[5][6]

Tali ricerche hanno attratto molta attenzione da parte dei mass-media,[7] dato che i buchi neri hanno da molto tempo catturato l'immaginazione degli scienziati e del pubblico per via della loro innata semplicità e del loro mistero. I recenti risultati teorici sono stati quindi sottoposti a severo scrutinio ma non sono stati ancora invalidati. Dato che gran parte di questi risultati incorporano teorie ben testate come la meccanica statistica, la relatività generale, e la Teoria quantistica dei campi, esse possono porre una sfida significativa alla generale accettazione dei buchi neri.

Ad ogni modo, diversi modelli alternativi di buco nero sono stati mostrati essere instabili in condizioni di rotazione estremamente rapida,[8] la quale, per via della conservazione del momento angolare, non sarebbe una condizione insolita per una stella collassata (si veda pulsar). L'esistenza di un modello stabile di buco nero privo di singolarità resta una questione aperta.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ (EN) G. Chapline, Dark energy stars, dicembre 2004. URL consultato il 17.03.2008.
  2. ^ (EN) Abhas Mitra, Comments on Chapline's porposal of dark energy stars, aprile 2005. URL consultato il 17.03.2008.
  3. ^ Shuang Nan Zhang, Sumin Tang, Witnessing matter falling into a black hole by a distant observer, Tsinghua University, 6 luglio 2007. URL consultato il 3 novembre 2007.
  4. ^ Shuang Nan Zhang, Yuan Liu, Observe matter falling into a black hole in arXiv, ottobre 2007, 0710.2443v1 [astro-ph]. URL consultato il 3 novembre 2007.
  5. ^ George Chapline, arXiv, luglio 1998, http://arxiv.org/abs/hep-th/9807175 . URL consultato il 3 novembre 2007.
  6. ^ Tanmay Vachaspati, Dejan Stojkovic, Lawrence M. Krauss, Observation of Incipient Black Holes and the Information Loss Problem in arXiv, giugno 2007, gr-qc/0609024v3. URL consultato il 3 novembre 2007.
  7. ^ Rusty Rockets, Rethinking Black Holes, Science A Gogo, 22 giugno 2007. URL consultato il 3 novembre 2007.
  8. ^ Vitor Cardoso, Paolo Pani, Mariano Cadoni, Marco Cavaglia, Ergoregion instability rules out black hole doubles in arXiv, settembre 2007. URL consultato il 6 novembre 2007.

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]