L'orizzonte degli eventi

L'orizzonte degli eventi è la zona intorno al buco nero, una sorta di confine oltre il quale non si riesce più a sfuggire al black hole.

Quando un corpo oltrepassa questo limite non cade nel buco nero, perlomeno non ancora, ma scompare del tutto dalla nostra vista.

Perché gli oggetti scompaiono oltre l'orizzonte degli eventi?

E' un fenomeno fisico abbastanza normale. Ogni corpo celeste, pianeta, stella o buco nero, ha una propria forza di gravità. Possiamo allontanarci da questo corpo soltanto superando una particolare velocità, detta velocità di fuga.

In pratica dobbiamo muoverci sufficientemente veloci per fare in modo che l'energia cinetica (E_c) sia superiore all'energia potenziale (E_p).

Dove la variabile m indica la massa dell'oggetto che sta fuggendo mentre l'energia potenziale indica la forza di gravità (G), la massa del pianeta o stella da cui si vuole fuggire (M) e il suo raggio (R).

Con qualche passaggio algebrico si può calcolare facilmente la velocità di fuga da qualsiasi pianeta o stella, indipendentemente dalla nostra massa (m). E' sufficiente mettere in evidenza la variabile v.

Nota. Sulla Terra la velocità di fuga è pari a 11 chilometri al secondo. Questo significa che lo Space Shuttle e qualsiasi missile spaziale dovevano superarla per entrare nell'orbita terrestre e non ricadere sulla Terra.

E' evidente che quanto è maggiore la massa di un corpo (M) e minore il raggio (R), tanto più dovremo muoverci più velocemente (v) per allontanarci da esso.

Tuttavia, nella nostra fisica anche la velocità ha un limite ed è la velocità della luce. Non può essere superata ed è pari a 299mila chilometri al secondo.

E' quindi possibile che la massa M del corpo ( buco nero ) sia talmente grande e concentrata in un raggio ridotto (R) che nemmeno la velocità della luce è sufficiente per allontanarsi da questo. Questo raggio è detto raggio di Schwarzschild.

Nota. Nel 1783 lo scienziato John Michell ipotizzò per la prima volta un corpo celeste teorico simile, chiamandolo dark star ( stella nera ). E' quello che oggi conosciamo comunemente come buco nero.

Intorno a questo corpo la luce inizia a curvare intorno in moto circolare. Se la luce non esce da quest'orbita... di fatto non può raggiungerci e, quindi, non possiamo vederla.

E se non vediamo più qualcosa, ci sembra scomparire nel nulla. In realtà, l'oggetto (B) esiste ancora al di là dell'orizzonte degli eventi ma come osservatori esterni non riusciamo più vederlo.

Per questo motivo si chiamano buchi neri, sono corpi con una massa enorme concentrata in uno spazio ridotto, tale da vincere la velocità della luce stessa. La velocità di fuga da un buco nero è superiore alla velocità della luce.

Nota. E' interessante notare che anche la Terra potrebbe diventare un buco nero se tutta la sua massa (M) fosse concentrata in una sfera di 8 millimetri di diametro. Se così fosse, i raggi solari investirebbero come sempre la Terra ma non riuscirebbero più a riflettere verso l'esterno. Ad esempio, non sarebbe possibile vedere il nostro pianeta dalla Luna.