Una nuova teoria suggerisce che i buchi neri possano esistere in coppie equilibrate, apparendo come un unico buco nero a causa di una forza chiamata ‘costante cosmologica’. Questa forza, combinata con l’attrazione gravitazionale, mantiene i buchi neri a una distanza fissa nonostante l’espansione dell’Universo.
La teoria dei buchi neri in coppia
Secondo gli scienziati, è possibile che esistano coppie di buchi neri in equilibrio, che appaiono come un unico buco nero, grazie alla ‘costante cosmologica’ che bilancia l’espansione cosmica e l’attrazione gravitazionale. Ricercatori dell’Università di Southampton, in collaborazione con colleghi delle università di Cambridge e Barcellona, hanno dimostrato che è teoricamente possibile per i buchi neri esistere in coppie perfettamente equilibrate, tenute in equilibrio da una forza cosmologica, simulando un singolo buco nero.
Il ruolo del movimento dell’Universo sui buchi neri
Le teorie convenzionali sui buchi neri, basate sulla teoria della Relatività Generale di Einstein, spiegano tipicamente come i buchi neri statici o rotanti possano esistere da soli, isolati nello spazio. Le coppie di buchi neri sarebbero alla fine ostacolate dalla gravità, che li attira insieme fino a una collisione finale. Tuttavia, questo è vero se si presume che l’Universo stia fermo. Ma cosa succede in un Universo in costante movimento? Potrebbero esistere coppie di buchi neri in armonia in un Universo in continua espansione, forse mascherandosi come un unico buco nero?
L’impatto della costante cosmologica
Gli scienziati si riferiscono a questa misteriosa forza come a una ‘costante cosmologica’. In un Universo spiegato dalla teoria di Einstein con una costante cosmologica, i buchi neri sono immersi in uno sfondo cosmologico accelerato. Questo sposta i pali teorici su come i buchi neri possono interagire ed esistere insieme. Attraverso metodi numerici complessi, il team dietro questo ultimo studio mostra che due buchi neri statici (non rotanti) possono esistere in equilibrio - la loro attrazione gravitazionale compensata dall’espansione associata a una costante cosmologica. Anche nell’accelerazione di un Universo in continua espansione, i buchi neri rimangono bloccati a una distanza fissa l’uno dall’altro. Per quanto l’espansione possa cercare di separarli, l’attrazione gravitazionale compensa.
Le implicazioni della nuova teoria
Visto da lontano, una coppia di buchi neri la cui attrazione è compensata dall’espansione cosmica sembrerebbe un singolo buco nero. Potrebbe essere difficile rilevare se si tratta di un singolo buco nero o di una coppia di essi”, commenta il professor Dias. Il professor Jorge Santos dell’Università di Cambridge aggiunge: “La nostra teoria è provata per una coppia di buchi neri statici, ma crediamo che potrebbe essere applicata anche a quelli rotanti. Inoltre, sembra plausibile che la nostra soluzione possa valere anche per tre o addirittura quattro buchi neri, aprendo una gamma di possibilità”.
La ricerca e i suoi autori
Lo studio è stato condotto dal professor Oscar Dias (Università di Southampton), professor Gary Gibbons (Università di Cambridge), professor Jorge Santos (Università di Cambridge) e Dr. Benson Way (Università di Barcellona).