Così i buchi neri distorcono lo spazio-tempo

Normalmente ci si immagina i buchi neri come enormi sfere oscure sospese nella solitudine del cosmo. La regione che circonda questi corpi celesti è invece estremamente turbolenta: un’enorme nube di materia ruota infatti nella loro orbita, formando una spirale nota come disco di accrescimento, mentre le forze sprigionate dal buco nero proiettano nello spazio spettacolari getti di plasma. In un articolo pubblicato su Science, tre astrofisici americani, Jonathan McKinney e Roger Blandford della Stanford University e Alexander Tchekhovskoy di Princeton, hanno studiato la regione di spazio che circonda i buchi neri supermassivi (quelli presenti al centro di galassie come la Via Lattea), scoprendo che a plasmare la formazione dei dischi di accrescimento e dei getti di plasma che li circondano è un meccanismo detto magneto-spin alignment.

Il fenomeno, scoperto grazie a una simulazione computerizzata, è dovuto alle forze elettromagnetiche sprigionate dai buchi neri. Quando la materia presente nello spazio circostante precipita al loro interno, attirata dalla loro enorme forza gravitazionale, i buchi neri non assorbono infatti solo la sua massa, ma anche il suo campo magnetico, divenendo in questo modo sempre più carichi magneticamente.

Stando alla simulazione, quando il buco nero acquista un campo magnetico estremamente potente la sua rotazione è in grado di distorcere lo spazio-tempo nella regione circostante, facendo in modo che le linee del suo campo magnetico assumano la forma di una spirale attorno al suo asse di rotazione. Secondo i ricercatori, sarebbero proprio le linee di questo campo magnetico a produrre i getti di plasma che circondano il buco nero, e a determinare la direzione dell’asse rotazione del disco di accrescimento e dei getti di plasma.

I tre astrofisici ritengono che questa scoperta potrebbe risultare importante non solo per lo studio della formazione della massa e della rotazione dei buchi neri, ma anche per testare la validità delle teorie di Einstein. “I buchi neri sono intrinsecamente interessanti, perché fungono da laboratorio per mettere alla prova la teoria della relatività generale”, scrivono infatti i ricercatori nell’articolo.

Riferimenti: Science doi:10.1126/science.1230811 

Credits immagine: Ralf Kaeler (KIPAC) and Jonathan McKinney (UMD)