Un team internazionale di ricercatori, guidato dalla Oxford University Physics, ha confermato una previsione chiave della teoria della gravità di Einstein riguardante i buchi neri. Analizzando dati provenienti dai raggi X, lo studio ha fornito la prima prova osservativa dell’esistenza delle cosiddette “regioni di immersione” attorno ai buchi neri, aree in cui la materia cessa di orbitare e inizia a cadere direttamente nel buco nero. Questo fenomeno, che comporta le forze gravitazionali più intense mai rilevate nella galassia, è stato documentato negli Avvisi mensili della Società Astronomica.
Einstein aveva predetto che questa immersione finale sarebbe avvenuta, ma solo ora siamo riusciti a dimostrarlo. Il dottor Andrew Mummery, autore principale dello studio e fisico dell’Università di Oxford, ha spiegato: “Immaginatelo come un fiume che si trasforma in una cascata: finora abbiamo osservato il fiume, questa è la nostra prima vista della cascata.”
Questo studio, parte di una più ampia indagine sui buchi neri condotta dagli astrofisici di Oxford, si è concentrato su buchi neri relativamente vicini alla Terra. Utilizzando dati raccolti dai telescopi della NASA NuSTAR e NICER, i ricercatori hanno potuto studiare le regioni di immersione in dettaglio per la prima volta. Queste osservazioni sono fondamentali per comprendere le forze gravitazionali estremamente potenti generate dai buchi neri.
Le stelle e la loro caduta nei buchi neri: un’analisi approfondita
A differenza della teoria della gravità di Newton, quella di Einstein afferma che, vicino a un buco nero, è impossibile per le particelle mantenere orbite circolari. Esse, invece, cadono rapidamente verso il buco nero a velocità prossime a quelle della luce. Lo studio condotto ha esaminato queste regioni di immersione con dati dei raggi X, ottenendo una comprensione più approfondita della forza gravitazionale esercitata. Il dottor Mummery ha dichiarato:
Questo è il primo sguardo su come il plasma, staccatosi dal bordo esterno di una stella, subisce la sua caduta finale nel centro di un buco nero, un processo che avviene in un sistema a circa diecimila anni luce di distanza.” Ha inoltre sottolineato l’importanza della scoperta per lo studio dei campi gravitazionali più forti conosciuti: “Ora disponiamo di una nuova e potente tecnica per usare i buchi neri per studiare questi campi gravitazionali.
Gli astrofisici cercano da tempo di capire cosa succede nelle vicinanze dei buchi neri studiando i dischi di materia che li circondano. Le regioni di immersione rappresentano l’ultima fase dello spaziotempo dove la materia è destinata a cadere nel buco nero. Il team di Oxford ha sviluppato modelli per comprendere questo fenomeno, dimostrando con successo il primo rilevamento confermato utilizzando telescopi a raggi X e dati della Stazione Spaziale Internazionale.
Parallelamente, un secondo gruppo di ricerca di Oxford partecipa a un’iniziativa europea per la costruzione di un nuovo telescopio, l’Africa Millimeter Telescope, che migliorerà significativamente la capacità di realizzare immagini dirette dei buchi neri. Questo progetto, finanziato con oltre 10 milioni di euro, sosterrà anche dottorati di ricerca in astrofisica presso l’Università della Namibia, in collaborazione con l’Università di Oxford. Il nuovo telescopio permetterà di osservare e filmare per la prima volta grandi buchi neri al centro della nostra galassia e oltre, offrendo una nuova prospettiva sull’orizzonte degli eventi e sull’energia immensa generata da questi fenomeni cosmici.