Se ti sei trovato nella sfortunata situazione di orbitare in un buco nero, potresti essere in una corsa piuttosto vertiginosa e imprevedibile. Man mano che la forma del buco nero cambia, cambia anche il suo profilo gravitazionale.
Dato che non stai orbitando a sferico buco nero, non puoi più aspettarti di avere un'orbita noiosa e prevedibile; la tua orbita diventerà selvaggia e caotica, apparentemente casuale. Tuttavia, sembrerebbe che ci sia una costante sottostante al caos e, inoltre, sembra che questa costante sia stata osservata anche in un sistema più pedonale: un tre corpi Sistema newtoniano. Quindi qual è il link? I fisici non sono abbastanza sicuri…
Quando una stella massiccia esaurisce il suo carburante, può collassare su se stessa per creare un buco nero (dopo qualche eccitante azione di supernova). Il momento angolare della stella originale dovrebbe essere preservato, producendo un buco nero che ruota rapidamente. Se il buco nero "non ha peli" (cioè non ha carica elettrica), il campo gravitazionale dipende esclusivamente dalla sua massa e rotazione. Se c'è una deformazione dovuta alla rotazione, il campo gravitazionale cambia, inviando qualsiasi corpo in orbita (come una stella di neutroni) su un folle giro sulle montagne russe.
In un nuovo articolo di Clifford Will dell'Università di Washington a St. Louis, il fisico eccitato descrive lo scenario. “Le orbite si scatenano: girano e ruotano, sono incredibilmente complesse. È fantastico", Dice Will.
Tuttavia, il fisico Brandon Carter ha scoperto una costante matematica nel 1968, mostrando che queste orbite apparentemente caotiche sono prevedibili e che si applica anche alle orbite attorno allo spazio-tempo estremamente deformato. “I buchi neri hanno questa costante in più che ripristina la regolarità delle orbite", Commenta Saul Teukolsky della Cornell University. “È un mistero. Ogni altra situazione in cui abbiamo queste costanti extra, abbiamo simmetria. Ma non c'è simmetria per un buco nero in orbita - ecco perché è considerato un miracolo.”
Molto semplicemente, i fisici non hanno idea del perché la costante di Carter potrebbe derivare dalla descrizione della relatività generale di un buco nero che ruota. Ora, per rendere il problema ancora più sconcertante, Will ha eseguito una simulazione classica (newtoniana) a 2 corpi con un terzo corpo in orbita. Ancora una volta, è apparsa la stessa costante. Sembrerebbe che ci sia qualcosa di speciale nella prevedibilità di un'orbita attorno a questa configurazione del buco nero.
Teukolsky, che ha lavorato su problemi simili per il suo dottorato di ricerca. nel 1970, rimane sconcertato da questi risultati. Tuttavia, Will continua a indagare sul problema, includendo un termine per il trascinamento della cornice del buco nero. In questa situazione, il buco nero che gira trascinerà lo spazio-tempo attorno ad esso, le "pieghe" (o increspature) nello spazio-tempo vengono tirate con la direzione dello spin. In questo caso, la costante Carter scompare, solo per tornare quando vengono aggiunti termini di ordine superiore alle equazioni.
Tutto ciò significa una delle due cose. O è semplicemente un manufatto in matematica, una curiosità che alla fine verrà sradicata dalle equazioni. Tuttavia, c'è una possibilità allettante che stiamo vedendo una caratteristica di buchi neri rotanti esotici, in cui la configurazione del tessuto circostante dello spazio-tempo può consentire a un'orbita prevedibile di uscire dall'apparente caos ...
Fonte: Notizie scientifiche
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