QUANTO VELOCEMENTE RUOTANO I BUCHI NERI?

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Non c'è nulla nell'universo più maestoso o misterioso di un buco nero. Tutti i loro segreti si nascondono dietro il velo dell'orizzonte degli eventi.

Come sono fisicamente? Non lo sappiamo. Assorbe tutte le radiazioni che emettono. Quanto sono grandi? Hanno una dimensione o potrebbero essere infinitamente densi? Non lo sappiamo. Ma ci sono alcune cose che possiamo sapere. Ad esempio, quanto sono grandi e quanto velocemente ruotano.

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Considera la stella massiccia che precedette il buco nero. È stato formato da una nebulosa solare, ottenendo la sua rotazione calcolando la media della quantità di moto di tutte le singole particelle nella nuvola. Mentre la forza di gravità reciproca avvicinava la stella, attraverso la conservazione del momento angolare ruotava più rapidamente. Quando una stella diventa un buco nero, ha ancora tutta quella massa, ma ora compressa in uno spazio infinitamente più piccolo. E per conservare quel momento angolare, la velocità di rotazione del buco nero accelera molto ... L'intera storia di tutto ciò che il buco nero ha mai consumato, è stata mediamente ridotta a un singolo numero: la velocità di rotazione.

Se il buco nero potesse ridursi a una dimensione infinitamente piccola, si potrebbe pensare che anche la velocità di centrifuga possa aumentare all'infinito. Ma i buchi neri hanno un limite di velocità.

“C'è un limite di velocità alla rotazione di un buco nero. È una specie di set dal più veloce gira un buco nero, più piccolo è il suo orizzonte degli eventi ".

Quello è il dottor Mark Morris, professore di astronomia all'UCLA. Ha dedicato gran parte del suo tempo alla ricerca dei misteri dei buchi neri.

“C'è questa regione, chiamata ergosfera tra l'orizzonte degli eventi e un altro confine, all'esterno. L'ergosfera è una regione molto interessante al di fuori dell'orizzonte degli eventi in cui possono verificarsi una varietà di effetti interessanti. ”

Immagina l'orizzonte degli eventi di un buco nero come una sfera nello spazio, e quindi circondare questo buco nero è l'ergosfera. Più veloce è il buco nero, più questa ergosfera si appiattisce.

“Il limite di velocità è fissato dall'orizzonte degli eventi, alla fine, con una rotazione abbastanza elevata, raggiunge la singolarità. Non puoi avere quella che viene chiamata una singolarità nuda. Non puoi avere una singolarità esposta al resto dell'Universo. Ciò significherebbe che la singolarità stessa potrebbe emettere energia o luce e qualcuno al di fuori potrebbe effettivamente vederlo. E questo non può succedere. Questa è la limitazione fisica della velocità con cui può girare. I fisici usano le unità per il momento angolare che sono espresse in termini di massa, il che è una cosa curiosa, e il limite di velocità può essere descritto come il momento angolare è uguale alla massa del buco nero e questo imposta il limite di velocità. "

Basta immaginare. Il buco nero ruota fino al punto in cui sta per rivelarsi. Ma è impossibile. Le leggi della fisica non lo faranno girare più velocemente. Ed ecco la parte meravigliosa. Gli astronomi hanno effettivamente rilevato buchi neri supermassicci che ruotano ai limiti previsti da queste teorie.

Un buco nero, nel cuore della galassia NGC 1365, gira all'84% della velocità della luce. Ha raggiunto il limite di velocità cosmica e non può girare più velocemente senza rivelare la sua singolarità.