Una nuova ricerca ha dimostrato come Stephen Hawkins avesse ragione nella sua teoria sull’evaporazione dei buchi neri, anche se va estesa a tutti gli oggetti dell’universo.
Una nuova 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 aveva 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: questo fenomeno prende il nome di “radiazione di Hawking”.
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Alla fine dei tempi
Secondo l’attuale cosmologia, con il trascorrere del tempo l’espansione dell’universo farà si che le galassie si allontaneranno sempre più le une dalle altre e quando sarà stata consumata tutta l’energia trasformata in calore, non esisteranno più stelle o forme di vita. Secondo Hawking, questo alla fine porterebbe anche l’evaporazione dei buchi neri che si consumerebbero poco per volta proprio a causa della radiazione di Hawking.
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 fondamentale. Hanno combinato tecniche di fisica, astronomia e matematica per esaminare cosa può accadere se tali coppie di particelle vengono create nei dintorni di buchi neri. E Lo studio ha mostrato che si possono creare nuove particelle anche ben oltre questo orizzonte dimostrando che, oltre alla ben nota radiazione di Hawking, esiste anche una nuova forma di radiazione.
Oltre un buco nero la curvatura dello spaziotempo svolge un ruolo importante nella creazione della radiazione. Lì le particelle sono già separate dalle forze di marea del campo gravitazionale, mentre in precedenza si pensava che nessuna radiazione fosse possibile senza l’orizzonte degli eventi.
Ciò significa che anche gli oggetti senza un orizzonte degli eventi, come i resti di stelle morte e altri grandi oggetti nell’universo, possiedono questo tipo di radiazione. E, dopo un periodo molto lungo, ciò porterebbe all’evaporazione di tutti gli oggetti nell’universo, proprio come avviene per i buchi neri. Questo di fatto modifica non solo la nostra comprensione della radiazione di Hawking ma anche la nostra visione dell’universo e del suo remoto futuro.
Lo studio è stato pubblicato il 2 giugno sulle “Physical Review Letters” dell’American Physical Society (APS).
Riferimenti: Radboud Universiteit
