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 derivabile matematicamente dalla legge di relatività generale la cui esistenza nell'universo non è dimostrata. 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 puramente teorica. Un cunicolo spazio-temporale a senso unico potrebbe essere generato da un buco nero collegato a un buco bianco, se mai quest'ultimo fosse scoperto.

Per aggirare il problema si immagina 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 le teorie con equazioni che predicano 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 come una sorta di antigravità.

Poco tempo dopo la scoperta dei quasar, si suggerì che la violenta emissione di energia a loro associata (e anche alle galassie attive e a certe radiosorgenti) potrebbe essere un esempio di attività dei buchi bianchi, idea mai 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. La spiegazione più semplice sarebbe che il suddetto pozzo ha un'uscita dalla quale riverserebbe in un altro universo tutto quello che ingoia in questo. Ma siccome non si hanno tracce di buchi bianchi, ossia di sistemi che espellerebbero antigravitazionalmente energia (e di conseguenza anche 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.

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

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

I buchi bianchi sono intesi come passaggi dimensionali, cioè un oggetto entra in buco nero ed esce dal buco bianco. Inoltre è impossibile entrare in un buco bianco dotato di una gravità di repulsione immensa, pari a quella di un buco nero ma di senso opposto; 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, fautori di un'altra teoria sui buchi bianchi, la materia generata dell'universo sarebbe creata dai buchi bianchi stessi.

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