La storia dell’universo si studia grazie ai buchi neri

I buchi neri potrebbero essere utili per misurare le distanze e quindi per conoscere la velocità di espansione dell’universo. La capacità di misurare distanze molto lunghe potrebbe anche aprire nuovi scenari sul passato dell’universo, eventualmente stimando anche il tasso di espansione delle sue prime epoche. La scoperta inoltre potrebbe rappresentare un ulteriore passo avanti  verso la soluzione del mistero dell’ “energia oscura”. Lo studio è stato condotto dai ricercatori dell’Università di tel Aviv ed è stato pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.

E’ di pochi anni fa la scoperta che l’universo si sta espandendo ad un ritmo molto più veloce di ciò che si credeva, ma secondo il prof. Hagai Netzer della Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università di Tel Aviv è ancora molto difficile misurare la velocità a grandi distanze. Per fare questo, i ricercatori hanno scoperto che una radiazione emessa da zone vicine ai buchi neri potrebbe essere utile.

Il Prof. Netzer, insieme a Jian-Min Wang, Pu Du e Chen Hu dell’Istituto di Fisica delle Alte Energie dell’Accademia Cinese delle Scienze e il dottor David Valls-Gabaud del Observatoire de Paris, ha sviluppato un metodo con il potenziale per misurare le distanze di miliardi di anni luce con un alto grado di precisione. Il metodo utilizza alcuni tipi di buchi neri attivi che sono al centro di molte galassie. 

Questo sistema di misurazione si basa sulla misurazione della radiazione emessa dal materiale che circonda i buchi neri prima che sia assorbito. Quando la materia è attratta verso un buco nero, si riscalda ed emette una quantità enorme di radiazioni, fino a mille volte l’energia prodotta da una grande galassia che contiene 100 miliardi di stelle. Per questo motivo, può essere visto da distanze molto lontane, ha spiegato il Prof. Netzer.

Fino ad ora i buchi neri non erano mai stati utilizzati per misurare le distanze. Sommando le misurazioni della quantità di energia che viene emessa dalle vicinanze del buco nero alla quantità di radiazione che raggiunge la Terra, è possibile dedurre la distanza del buco nero stesso e il momento della storia dell’universo in cui è stato emesso.

Ottenere una stima accurata della radiazione emessa dipende dalle proprietà del buco nero. Per il tipo specifico di buchi neri di questo lavoro, la quantità di radiazione è proporzionale alla massa dell’oggetto risucchiato dal buco nero. Il metodo che fino ad ora è stato utilizzato con buchi neri distanti alcune centinaia di milioni di anni luce potrebbe essere utilizzato anche per buchi neri più lontani. Finora invece l’unico metodo utilizzato per queste misurazioni utilizza le supernove.

Misurare la distanza significa studiare la storia dell’universo e quindi esplorarne i misteri. Uno di questi misteri riguarda la natura di quella che gli astronomi chiamano “energia oscura”, la principale fonte di energia nell’universo dei giorni nostri. Questa energia, che si manifesta come una sorta di “anti-gravità”, si crede contribuisca all’espansione accelerata dell’Universo, spingendo verso l’esterno.