Alla fine tutto evaporerà, non solo i buchi neri
Una nuova e interessante ricerca teorica di Michael Wondrak, Walter van Suijlekom e Heino Falcke della Radboud University ha dimostrato che Stephen Hawking aveva ragione sui buchi neri, anche se non completamente. A causa della radiazione di Hawking, i buchi neri alla fine evaporeranno, ma l’orizzonte degli eventi non è così cruciale come si credeva. Anche la gravità e la curvatura dello spaziotempo provocano questa radiazione. Ciò significa che tutti i grandi oggetti nell’universo, come i resti delle stelle, alla fine evaporeranno.
Utilizzando un’intelligente combinazione di fisica quantistica e teoria della gravità di Einstein, Stephen Hawking ha sostenuto che la creazione spontanea e l’annichilazione di coppie di particelle deve avvenire vicino all’orizzonte degli eventi (il punto oltre il quale non c’è scampo dalla forza gravitazionale di un buco nero) . Una particella e la sua antiparticella vengono create molto brevemente dal campo quantico, dopodiché si annichilano immediatamente. Ma a volte una particella cade nel buco nero, e poi l’altra particella può scappare: la radiazione di Hawking. Secondo Hawking, questo alla fine comporterebbe l’evaporazione dei buchi neri.
Spirale
In questo nuovo studio i ricercatori della Radboud University hanno rivisitato questo processo e hanno indagato se la presenza di un orizzonte degli eventi sia davvero cruciale. Hanno combinato tecniche di fisica, astronomia e matematica per esaminare cosa succede se tali coppie di particelle vengono create nei dintorni di buchi neri. Lo studio ha mostrato che si possono creare nuove particelle anche ben oltre questo orizzonte. Michael Wondrak: “Dimostriamo che, oltre alla ben nota radiazione di Hawking, esiste anche una nuova forma di radiazione”.
Tutto evapora
Van Suijlekom: ‘Mostriamo che ben oltre un buco nero la curvatura dello spaziotempo svolge un ruolo importante nella creazione della radiazione. Le particelle sono già separate lì dalle forze di marea del campo gravitazionale.’ Mentre in precedenza si pensava che nessuna radiazione fosse possibile senza l’orizzonte degli eventi, questo studio mostra che questo orizzonte non è necessario.
Falcke: ‘Ciò significa che anche gli oggetti senza un orizzonte degli eventi, come i resti di stelle morte e altri grandi oggetti nell’universo, hanno questo tipo di radiazione. E, dopo un periodo molto lungo, ciò porterebbe all’evaporazione di tutto nell’universo, proprio come i buchi neri. Questo cambia non solo la nostra comprensione della radiazione di Hawking, ma anche la nostra visione dell’universo e del suo futuro.’
Lo studio è stato pubblicato il 2 giugno sulla prestigiosa rivista “Physical Review Letters” dell’American Physical Society (APS). Michael Wondrak è membro di eccellenza presso la Radboud University ed esperto di teoria quantistica dei campi. Walter van Suijlekom è professore di matematica alla Radboud University e lavora alla formulazione matematica di problemi di fisica. Heino Falcke è un pluripremiato Professore di Radioastronomia e Fisica astroparticellare presso la Radboud University ed è noto per il suo lavoro sulla previsione e realizzazione della prima immagine di un buco nero.