Buchi neri e energia oscura: la scoperta che cambia tutto

DATA ULTIMO AGGIORNAMENTO: 7 Marzo 2023

I buchi neri (black hole) hanno sempre affascinato per l’aura di mistero che suscitano nell’opinione pubblica. Incrementata da un nome indubbiamente inquietante. Lo stesso si può dire per un altro fenomeno dello spazio: l’energia oscura (dark energy).

Orbene, un team internazionale di ricercatori guidati dall’Università delle Hawaii, che include anche l’Imperial College di Londra e dell’STFC RAL Space, ha trovato per la prima volta una prova osservativa della possibile fonte di energia oscura dell’Universo: appunto i buchi neri supermassicci.

La scoperta potrebbe addirittura portare al Premio Nobel. Per energia oscura si intende la “energia del vuoto”, che permea lo spaziotempo insieme alla gravità e guida l’espansione accelerata dell’Universo. Costituisce circa il 70% (più precisamente il 68%) dell’intero Universo.

Buchi neri ed energia oscura: la nuova scoperta

Come riporta Astrospace, a partire dalle osservazioni di buchi neri supermassicci al centro di galassie antiche e dormienti, i ricercatori hanno studiato come essi crescono ed evolvono nel corso di miliardi di anni. Orbene, hanno rilevato che i buchi neri di oggi sono da 7 a 20 volte più grandi di quanto non fossero 9 miliardi di anni fa. Una crescita però ancora non spiegata.

E’ possibile leggere l’intera ricerca su The Astrophysical Journal. Di seguito cerchiamo di sintetizzarne i punti salienti.

Cos’è l’energia oscura

La prima importante scoperta relativa ai buchi neri risale agli anni ’90, quando si è scoperto che l’espansione dell’Universo stava accelerando. Ciò significava che tutto si stava allontanando da tutto ciò che c’era intorno, a un ritmo sempre più veloce.

Ciò però celava per gli scienziati un aspetto contrario a quanto era loro noto: l’attrazione esercitata dalla gravità tra tutti gli oggetti dotati di massa avrebbe dovuto rallentare l’espansione, non accelerarla.

Hanno dunque teorizzato la cosiddetta “energia del vuoto”, di origine sconosciuta ma inclusa nello spaziotempo stesso. Presumibilmente responsabile di separare le cose con più forza di quanta la gravità ne usasse per avvicinarle. Di qui l’appellativo di energia oscura, chiamata così proprio perché ignota.

Non era però la prima volta che nella Scienza si utilizzava il concetto di energia oscura. Lo aveva già fatto per primo Albert Einstein, rientrante nell’ambito delle equazioni einsteiniane dello spaziotempo: la costante cosmologica. Essa rappresentava idealmente “un qualcosa” che si opponesse alla gravità, impedendo all’Universo di collassare.

Il ruolo dei buchi neri nell’energia oscura

Qui entrano in gioco i buchi neri: la loro gravità è estremamente forte e quindi difficile da contrastare. Specialmente al centro, dove tutto sembra “rompersi” in quella che matematicamente viene definita singolarità.

Ed arriviamo ad oggi: i ricercatori hanno dimostrato che i buchi neri guadagnano massa in modo coerente con il loro contenuto di energia del vuoto. In che modo? Fornendo appunto una fonte di energia oscura, il che finisce per eliminare la necessità che si formino singolarità al loro centro.

Effettuando ulteriori misurazioni di altre galassie in diversi punti dell’evoluzione dell’Universo, i ricercatori hanno trovato le prove della loro previsione che i buchi neri potessero aumentare in massa proporzionalmente a quanto sta accelerando l’espansione dell’Universo. I risultati implicano che i buchi neri contribuiscano cosmologicamente come energia del vuoto.

Dunque, il tutto dimostra che i buchi neri contengono effettivamente energia del vuoto e che sono “accoppiati” all’espansione dell’Universo. Aumentano di massa man mano che l’Universo si espande, un fenomeno chiamato “accoppiamento cosmologico“.

Se suffragata da altre ricerche, questa scoperta sull’accoppiamento cosmologico ridefinirà la nostra comprensione di cosa sia un buco nero. Nonché l’intera cosmologia, visto che amplierà la nostra conoscenza riguardo l’origine dell’energia oscura. Perseguita da decenni.

Per una maggiore comprensione rimandiamo a questo video: