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Sabato, 26 Novembre 2022
Spazio

Come riconoscere un wormhole, se mai ne trovassimo uno

Sono singolarità spaziotemporali, del tutto ipotetiche, che mettono in collegamento regioni di spazio lontanissime. Se ne fotografassimo una sarebbe quasi impossibile distinguerla da un buco nero, ma un nuovo studio suggerisce come fare

Vengono chiamati wormhole. Tunnel spaziali. O anche ponti di Einstein-Rosen, in onore dei due grandi fisici che ne hanno ipotizzato, per la prima volta, l’esistenza. A prescindere dal nome, si tratta di regioni in cui lo spazio-tempo si ripiega su sé stesso al punto da mettere in collegamento due punti lontanissimi tra loro, permettendo a energia e materia di passare da un’estremità all’altra in un batter d’occhio. Ad oggi la loro esistenza è ancora del tutto ipotetica, ma un nuovo studio realizzato dai ricercatori dell’Università di Sofia, in Bulgaria, potrebbe aiutare gli astrofisici ad andare a caccia di questi elusivi fenomeni spaziotemporali. Con un po’ di fortuna, e sapendo dove guardare, dovrebbe infatti essere possibile distinguere un wormhole da un buco nero tradizionale, un corpo celeste con coi condivide moltissime caratteristiche, e che proprio negli ultimissimi anni siamo riusciti, finalmente, a fotografare.

La prima immagine di un buco nero risale in effetti al 2019, quando l’Event Horizon Telescope (Eht) è riuscito a ritrarre l’ombra proiettata da M87, il buco nero supermassiccio posto al centro della galassia Virgo A, nella costellazione della Vergine. A stretto giro, quest’anno i ricercatori dell’Eht hanno rilasciato la foto di un secondo buco nero, forse anche più storica perché ci ha permesso di osservare per la prima volta l’ombra di l’ombra di Sagittarius A, il buco nero attorno a cui ruota la Via Lattea, cioè la nostra galassia.

Avendo ottenuto la capacità di osservare queste enormi masse di materia che attraggono senza scampo ogni cosa che entri nel loro orizzonte degli eventi, i ricercatori bulgari si sono posti una domanda: come facciamo a sapere esattamente cosa stiamo fotografando? I buchi neri, in effetti, non sono gli unici corpi con caratteristiche simili la cui esistenza è quanto meno compatibile con le attuali teorie cosmologiche. E tra le alternative possibili ci sono, come dicevamo, i wormhole.

Si tratta di un altro tipo di fenomeno spaziotemporale che emerge dalle equazioni della relatività generale di Albert Einstein. Se i buchi neri sono oggetti con una massa tale da piegare lo spazio-tempo al punto da rendere impossibile per qualunque cosa, luce ed energia comprese, sfuggire alla loro attrazione gravitazionale, i tunnel spaziali sono invece quello che accade se lo spazio tempo si ripiega su sé stesso fino a mettere in connessione due punti estremamente distanti tra loro. Perché accada qualcosa del genere, è stata postulata la necessità di un altra entità ipotetica conosciuta come buco bianco. Un punto dello spazio con caratteristiche opposte a quelle del buco nero: dal suo interno potrebbero infatti uscire materia ed energia, ma nulla potrebbe mai entrare nel suo orizzonte degli eventi.

Alcune teorie ipotizzano che la materia che viene ingoiata dai buchi neri potrebbe fuoriuscire (da qualche parte) da un buco bianco gemello, percorrendo in un batter d’occhio lo spazio (o persino il tempo) che li separa, attraverso – appunto – un wormhole, o tunnel spaziale. Si tratta, lo dicevamo, di ipotesi, e neanche particolarmente solide. Per avere una prova dell’esistenza di tunnel spaziali e buchi bianchi, il modo migliore sarebbe riuscire ad osservarli. E il nuovo studio ci dice proprio come distinguerli dall’immagine di un buco nero tradizionale.

Stando ai calcoli dei ricercatori bulgari un wormhole dovrebbe emettere radiazioni molto simili a quelle che si osservano in presenza di un buco nero. Con immagini come quelle ottenute dall’Event Horizon Telescope sarebbe quindi difficile distinguerli gli uni dagli altri. Difficile, ma non impossibile, anche se richiederebbe una buona dose di fortuna. Se uno di questi oggetti celesti fosse visibile dalla Terra con il giusto angolo di inclinazione, l’intensità della polarizzazione (o la direzione di oscillazione) delle onde elettromagnetiche emesse ai margini del suo disco di accrescimento (l’anello formato da materiale che sta per superare l’orizzonte degli eventi) permetterebbe di distinguere con buone probabilità di successo un tunnel spaziale da un buco nero.

Ancora meglio, se potessimo fotografare una di queste singolarità nello spazio-tempo attraverso una lente gravitazionale, cioè in una situazione in cui una massa di dimensioni sufficienti sia posta esattamente tra noi e l’oggetto che vogliamo osservare, distorcendo la luce in modo da ingrandirne l’immagine come farebbe una lente d’ingrandimento (un fenomeno già utilizzato in astronomia), le differenze di polarizzazione tra buco nero e wormhole si farebbero ancora più evidenti.

Evidentemente, non è facile immaginare di trovare, e poi di riuscire a osservare, un tunnel spaziale che si trovi esattamente nella giusta posizione per essere identificato con il metodo proposto nel nuovo studio. Questo però non vuol dire che sia impossibile, o che non possano esistere altre strategie più semplici per identificarne uno. I ricercatori dell’Università di Sofia assicurano che le stanno cercando. E se mai dovessero riuscire nel loro intento, la caccia sarebbe ufficialmente aperta.

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