La sorprendente animazione di un buco nero.

La Nasa ha pubblicato un‘interessante animazione che mostra uno strano disco di accrescimento distorto attorno ad un buco nero.



La #Nasa ha recentemente pubblicato un’animazione molto interessante e curiosa che mostra il materiale orbitante attorno ad un #buco_nero, formando quello che viene chiamato disco di accrescimento. In sostanza, quando del materiale ha la sfortuna di passare nelle vicinanze di un #buco_nero, può venire risucchiato dall’immenso campo gravitazionale che questo è in grado di produrre. È l’infausto destino che spetta ad alcune stelle e che è già stato possibile osservare diverse volte. Parte del materiale di cui è composta la stella comincia ad orbitare attorno al buco nero e ciò che si trova al di fuori dell’#orizzonte_degli_eventi emette radiazione intercettabile dai nostri telescopi, fornendoci un formidabile strumento di individuazione di questi corpi celesti che, per definizione, non sono direttamente osservabili.


"Il disco viene distorto per via della curvatura dello spazio-tempo."

Quello che la #Nasa ha provato a fare in questa animazione è il tentativo di mostrarci un disco di accrescimento attorno un #buco_nero così come effettivamente potremmo vederlo se avessimo la possibilità di osservarlo più da vicino. La curiosa forma che assume il disco è il frutto di una distorsione ottica dovuta all’intenso campo gravitazionale creato dal #buco_nero stesso. La relatività generale di #Einstein ci insegna che il campo gravitazionale di qualunque corpo è in grado di distorcere la trama dello spazio-tempo che circonda il corpo stesso e tale distorsione è tanto maggiore quanto maggiore è la gravità che il corpo riesce a generare. Il #buco_nero deforma lo spazio curvandolo e costringendo la luce a percorrere strade non lineari, con il risultato che l’immagine del disco di accrescimento ne risulta distorta.


Un fenomeno di tipo gravitazionale crea così un effetto ottico analogo a quello che potete sperimentare al luna park nella casa degli specchi; gli specchi con superfici non piane infatti hanno la capacità di restituire immagini distorte della realtà che vi si riflette, con effetti a volte divertenti e a volte un po’ inquietanti.



Quello che vi vede nell’animazione della #Nasa non è dunque la vera forma del disco di accrescimento ma il modo in cui noi la vediamo per via della curvatura dello #spaziotempo. Da osservare che, nella visione laterale, la parte sinistra del disco è più brillante di quella di destra; questo effetto è dovuto al moto del materiale che a sinistra si muove verso l’osservatore mentre a destra si allontana da chi guarda. Questa differente direzione della velocità ha un effetto relativistico sull’intensità della luce emessa. L’effetto svanisce quando invece si guarda il disco frontalmente poiché, in questa prospettiva, il disco non presenta una velocità lungo la linea di osservazione ma solo su un piano ad esso trasversale.

Se andiamo più vicini al #buco_nero osserviamo una circonferenza luminosa data dall’eccessiva curvatura della luce che crea così una linea di contorno che delimita in modo netto la zona più interna dello spazio circondante il #buco_nero centrale (nell’immagine viene chiamata « photon ring »), al di fuori dell’#orizzonte_degli_eventi.



"Avevamo già visto qualcosa di simile nel capolavoro cinematografico di Nolan."

Quando ho visto per la prima volta questa animazione, la mia mente è andata subito a ripescare dalla memoria un’altra immagine analoga che avevo già visto in passato e che è impossibile dimenticare: il buco nero del film #Interstellar.



Notate la forte somiglianza? Ebbene, il consulente scientifico del film, il fisico Kip #Thorne aveva già pensato all’effetto distorcente del campo gravitazionale, regalando così al regista Christopher #Nolan un’immagine potente ed estremamente affascinante, probabilmente anche la più memorabile del film, oltre che scientificamente corretta.


Il pregio dell’animazione della #Nasa è quello di mostrarci la distorsione dell’immagine da più punti di vista, mettendo in luce il fatto che la distorsione è massima quando si guarda il buco nero lateralmente. Inoltre, appare evidente l’effetto della curvatura dello #spaziotempo e del suo effetto sulla corsa dei fotoni di luce.

A differenza di tanti altri esempi del passato, per una volta la creazione artistica cinematografica ha avuto il merito di lanciare un‘idea corretta dal punto di vista scientifico.


Ah, se non avete ancora visto #Interstellar, guardatelo subito!


Il link all’articolo originale della Nasa: https://svs.gsfc.nasa.gov/13326

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