|
Gravastar
Nel Marzo 2005, il fisico George Chapline al Lawrence Livermore
National Laboratory in California ha affermato che la meccanica
quantistica molto probabilmente non ammette buchi neri, che
sono invece stelle di energia oscura. Queste stelle vengono
anche chiamate gravastar.
Le stelle di energia oscura o gravastar sono state proposte
a causa del fatto che in fisica quantistica è necessario
avere un tempo assoluto, mentre nella relatività generale,
per un oggetto che cade verso un buco nero sembrerebbe, ad
un osservatore esterno, che il tempo passasse infinitamente
lentamente all'orizzonte degli eventi. L'oggetto in questione
sentirebbe il tempo scorrere normalmente. Al fine di riconciliare
la meccanica quantistica con i buchi neri, Chapline ha teorizzato
che una fase di transizione nella fase dello spazio avvenga
all'orizzonte degli eventi. Egli ha basato le sue idee sulla
fisica dei superfluidi. Quando una colonna di superfluido
cresce in altezza, la densità cresce abbassando la
velocità del suono, fino a farla arrivare ad un valore
prossimo allo zero.
|
A quel punto, la fisica quantistica fa dissipare
alle onde sonore la loro energia nel superfluido, in modo tale da
non far raggiungere il valore zero. Nella teoria delle stelle di
energia oscura, la materia che si avvicina all'orizzonte degli eventi
decade in particelle più leggere. Con l'approssimarsi a questo
orizzonte, gli effetti dell'ambiente accelerano il decadimento dei
protoni. Ciò potrebbe essere la sorgente dei raggi cosmici
ad alta energia, e sorgente di positroni. Quando la materia cade
attraverso l'orizzonte degli eventi, l'energia equivalente di parte
o tutta questa materia è convertita in energia oscura. Questa
pressione negativa bilancia la massa che la stella acquisisce, evitando
una singolarità.
La pressione negativa dà un grande valore alla costante cosmologica.
Dal momento che non c'è alcuna singolarità da eliminare,
la radiazione di Hawking potrebbe non esistere in questo modello
dei buchi neri. Inoltre, stelle di energia oscura primordiali potrebbero
essere formate dalle fluttuazioni dello spazio-tempo stesso. Ciò
è analogo a "gocce di liquido che spontaneamente si
condensino da un gas in raffreddamento". Questo non solo cambia
la comprensione dei buchi neri, ma offre anche il potenziale per
spiegare l'energia e la materia oscura indirettamente osservate.
In astrofisica, la teoria delle gravastars è stata proposta
da Pawel Mazur e Emil Mottola, come alternativa al modello dei buchi
neri. Contro l'idea di una stella che collassa fino a divenire un
oggetto di densità infinita, generando una singolarità
nello spazio-tempo, la teoria delle gravastar afferma che, quando
un oggetto va incontro a collasso gravitazionale, nella regione
di spazio in cui si trova si determinerebbe una transizione di fase
quantistica che argina il collasso definitivo. La stella si trasforma
infine in una bolla sferica di vuoto carico di energia oscura. Questa
bolla di vuoto denso d'energia è racchiusa da una crosta
di materia iperdensa. La teoria è controversa fra gli astrofisici,
poiché il modello delle gravastar richiede che si accetti
una concezione alquanto speculativa di un'ipotetica teoria quantistica
della gravità, e d'altro canto non presenta alcun vantaggio
esplicativo rispetto al modello dei buchi neri. Inoltre, nessuna
delle proposte teoriche che si avvicinino a costituire una qualche
forma di teoria quantistica della gravità, implica effettivamente
che lo spazio debba comportarsi nella maniera indicata da Mottola
e Mazur. |
From Wikipedia
the free encyclopedia
See also
References
External links
|
Il nome gravastar è una semplice sigla, derivata
dalle parole inglesi GRAvitational VAcuum STAR (stella di vacuum gravitazionale).
Una traduzione italiana del termine potrebbe essere gravistella, in analogia
con quasistella, che traduce l'altra sigla inglese quasar.
Mazur e Mottola hanno suggerito che le gravastar potrebbero fornire una
soluzione ai paradossi relativi alla perdita di informazione nei buchi
neri, e che il gravastar potrebbe essere la causa dei lampi di raggi gamma.
In ogni modo, è opinione di molti astrofisici che esistano modelli
molto meno radicali e speculativi atti a risolvere i problemi teorici
relativi alle due questioni qui prese in considerazione.
Vista dall'esterno, una gravastar sembra simile a un buco nero. È
visibile solo grazie alle emissioni di radiazioni ad alta energia generate
dalla consumazione di materia che eventualmente provenga dallo spazio
nelle sue immediate vicinanze. Gli astronomi osservano di continuo in
cielo i raggi x emessi dalla materia che i presunti buchi neri assorbono,
e così ne scoprono la presenza. Una gravastar produce segnali identici.
All'interno di una gravastar, tuttavia, lo spazio-tempo si troverebbe
in condizioni estreme, tali da produrre l'azione di una forza repulsiva
(agente dal centro della stella verso la superficie) pari alla forza gravitazionale
che tenderebbe di per sé a far implodere l'astro su sé stesso,
trasformandolo in un vero e proprio buco nero. Questa forza repulsiva
non è altro che la manifestazione di quella stessa energia oscura
la cui azione ha, nello spazio interstellare, l'effetto di distorcere
e spostare verso il rosso, agli occhi dei telescopi, lo spettro delle
supernovae lontane, e che tende a far espandere lo spazio-tempo molto
più rapidamente di quanto le teorie ordinarie del big bang prevedrebbero.
La gravastar costituirebbe dunque la forma estrema dell'equilibrio dinamico,
tipico di ogni stella, fra gravità e forze espansive. Intorno al
vuoto che si genera nella gravastar, si troverebbe, come si è accennato,
una bolla di materia densissima, una forma estrema di condensato di Bose-Einstein,
nel quale tutta la materia (protoni, neutroni, electroni), si converte
in quello che si chiama uno stato quantico, creando un super atomo. |