I buchi neri rilevati fino ad ora hanno una massa che va da poche volte a decine di miliardi quella del Sole. E se ce ne fossero altri, magari con una massa simile a quella terrestre?
Con l’aiuto del telescopio spaziale Nancy Grace Roman della Nasa gli astronomi prevedono di scoprire una classe di buchi neri ‘peso piuma’ che finora è sfuggita al rilevamento.
Questi corpi celesti, caratterizzati da un potentissimo campo gravitazionale, si formano quando una stella massiccia collassa o quando oggetti pesanti si fondono. Tuttavia, gli scienziati sospettano che dei buchi neri ‘primordiali’, e quindi più piccoli, potrebbero essersi formati nel periodo caotico della nascita dell’Universo.
«Rilevare una popolazione di buchi neri primordiali di massa terrestre sarebbe un passo incredibile sia per l’astronomia che per la fisica delle particelle perché questi oggetti non possono essere formati da nessun processo fisico conosciuto – ha detto William DeRocco, ricercatore presso l’Università della California che ha condotto uno studio pubblicato su Physical Review D. su come il telescopio Roman potrebbe rilevarli – Se li troviamo, sconvolgerà il campo della fisica teorica».
Le condizioni dell’Universo primordiale, secondo gli studiosi, potrebbero aver consentito la formazione di buchi neri molto più leggeri. Per dare un’idea, uno con la massa della Terra avrebbe un ‘orizzonte degli eventi’ (il punto di non ritorno per gli oggetti in caduta) grande quanto una moneta.
Secondo alcune teorie, nella sua fase iniziale, l’Universo potrebbe aver vissuto un periodo breve ma intenso conosciuto come ‘inflazione cosmica’ in cui lo spazio si espandeva più rapidamente della velocità della luce. In queste condizioni particolari, le aree più dense potrebbero essere collassate per formare buchi neri primordiali di piccola massa. I modelli teorici mostrano che mentre i più piccoli si sono volatilizzati, quelli con masse simili a quelle della Terra potrebbero essere sopravvissuti.
Le osservazioni hanno già rivelato indizi a conferma di questa ipotesi: seppure i buchi neri primordiali sono invisibili, le pieghe nel tessuto spazio-tempo destano i sospetti. Diversi gruppi di astronomi, grazie all’effetto della microlente gravitazionale, hanno trovato una popolazione inaspettatamente grande di oggetti isolati con una massa simile a quella terrestre. «Non c’è modo di distinguere caso per caso tra buchi neri di massa terrestre e pianeti canaglia (non legati a una stella) – ha detto DeRocco – mentre Roman sarà estremamente potente nel distinguere statisticamente tra i due».
La scoperta di buchi neri primordiali, a loro volta, confermerebbe che si sia verificato il periodo di ‘inflazione cosmica’ e potrebbe anche spiegare una parte della misteriosa materia oscura che secondo gli scienziati costituisce oltre l’80% della massa del nostro universo, ma che finora non sono stati in grado di identificare.
Il lancio del telescopio Roman è previsto per il 2027. Verrà utilizzato per lo studio dell’accelerazione cosmica e dell’energia oscura, ricercherà anche gli esopianeti andando a sostituire Hubble con un campo visivo 100 volte superiore.
Immagine in evidenza: buchi neri primordiali (illustrazione) – Crediti: Nasa
