Nell’Universo profondo, si aggirano “mostri”  invisibili: i buchi neri. Tanto imponenti quanto affascinati, i buchi neri sono tra gli oggetti più misteriosi e poco conosciuti dell’intero Universo.

E proprio qualche giorno fa, il team guidato dall’astronomo cinese Xue-Bing Wu, della Peking University di Pechino, ha osservato quello che finora è il più antico buco nero mai scoperto, databile “appena” 900 milioni di anni dopo il Big Bang. La luce proveniente dalla materia circostante il buco nero ha impiegato quasi 13 miliardi di anni per raggiungere la Terra: stiamo parlando di un oggetto estremamente lontano, nello spazio e nel tempo!

La sua massa è pari a 12 miliardi di volte quella del Sole. Proprio per la loro imponente massa, questi buchi neri sono chiamati supermassicci e si pensa che possano trovarsi al centro di più galassie, che risucchino materiale interstellare per raggiungere tale massa e che siano generati dalla fusione di più buchi neri.

 

Perché “buchi neri”?

La prima domanda che ci si può fare è innanzitutto perché l’appellativo “buchi”? E soprattutto perché “neri”?

Facile rispondere a entrambe se si pensa a cosa succede alla materia che gravita in prossimità di uno di questi oggetti: tutto ciò che si avvicina troppo, oltre un certo limite, chiamato orizzonte degli eventi, non può più tornare indietro e viene risucchiato; inoltre, la forza di gravità esercitata da un buco nero è talmente elevata che neanche la luce può sfuggirgli. Questo significa che la velocità di fuga di un buco nero è più alta della velocità della luce stessa, pari a 300.000 Km/s.

Per questo motivo non è possibile osservare direttamente un buco nero, ma si possono vedere gli effetti che la sua presenza provoca nella materia, in particolare la distorsione della curvatura spazio-temporale circostante; inoltre un buco nero espelle radiazioni e materia sotto forma di getto lungo l’asse di rotazione.

 

Da dove vengono i buchi neri?

Ma da cosa sono generati tali oggetti estremi?

Un buco nero può per esempio nascere dalla morte di una stella. Questo dipende dalla massa della stella stessa: stelle come il Sole sono considerate medie e il loro collasso gravitazionale non porta alla formazione di un buco nero. Ma una stella che avesse 3 o 4 volte la massa del nostro Sole, collassando darebbe origine a una stella di neutroni o a un buco nero.

I buchi neri supermassicci invece possono essere molto antichi, proprio come quello studiato dal team cinese, e solitamente risucchiano grandi quantità di massa e liberano radiazioni attraverso il getto assiale. Si pensa che all’interno dei nuclei galattici ci siano buchi neri supermassicci, senza esclusione per la Via Lattea.

 

Raggi cosmici

 

Se una stella ha la sfortuna di gravitare in prossimità di un buco nero, quest’ultimo spilla costantemente, ma inesorabilmente, materia dagli strati esterni della stella stessa. La caduta della materia all’interno del buco nero genera energia cinetica che alimenta l’emissione di radiazione. Questo sitema binario prende il nome di microquasar. E’ interessante guardare a questo tipo di sistema poiché, nonostante i buchi neri sembrino già speciali se consideriamo tutte le loro caratteristiche estreme, come spesso succede, è quello che non si vede a essere ricco di informazioni più profonde, di dinamiche nascoste ma importantissime. La chiave del mistero probabilmente risiede nei raggi cosmici che un buco nero (in particolare se supermassiccio) emette. I raggi cosmici derivanti dall’energia cinetica associata alla materia risucchiata in un buco nero subiscono accelerazioni elevatissime e raggiungono la Terra praticamente indisturbati. Nonostante questo renda difficilissimo riuscire a rilevarli, i raggi cosmici conservano praticamente intatta l’informazione energetica della sorgente da cui provengono, candidandosi a essere i custodi designati dei segreti del nostro Universo.

 

Avvicinandosi a un buco nero

Facciamo il punto: finora sappiamo che i buchi neri sono oggetti supermassicci che emettono radiazioni, risucchiano la materia che li circonda e sono originati dal collasso di stelle particolarmente massicce o risalgono agli albori dell’Universo.

Ma immaginiamo per un attimo di gettare lo sguardo oltre l’orizzonte degli eventi, “il punto di non ritorno”. Immaginiamo di non essere nello spazio siderale, ma di nuotare in mare in prossimità di un mulinello. Se ci teniamo a debita distanza dal mulinello, siamo liberi di nuotare in qualsiasi direzione. Non appena ci avviciniamo all’orizzonte degli eventi del nostro mulinello, sempre più percorsi tenderanno a convergere verso di esso, finchè, una volta superato un certo limite (l’orizzonte degli eventi, appunto), tutti i percorsi tenderanno verso il centro del mulinello. Tornando nello spazio, questo significherebbe non poter più uscire da un buco nero.

 

Dentro un buco nero: teorie in contraddizione

La domanda che sorge spontanea ora è: cosa succede alla materia che supera l’orizzonte degli eventi di un buco nero?

La risposta a questa domanda è fonte di accesi dibattiti e rischia di mettere in dubbio l’intera teoria della relatività generale se non la meccanica quantistica stessa. Infatti uno dei principi basilari della moderna meccanica quantistica è l’assunzione che un sistema in evoluzione conserva sempre le informazioni relative al suo stato iniziale. Se si pensa ai buchi neri, non è possibile a priori risalire allo stato iniziale, ossia a cosa ne ha causato la formazione. Seguendo le regole della meccanica quantistica e considerando il buco nero come qualcosa di eterno, fin qui nessuna contraddizione: le informazioni iniziali ci sono da qualche parte, semplicemente non possiamo accedervi. Ma se invece si considerare il buco nero come qualcosa che in tempi molto lunghi tende a estinguersi, allora vuol dire che l’informazione contenuta in esso andrà perduta e non sarà più recuperabile. Una delle teorie che cerca di risolvere la contraddizione legata alle informazioni iniziali è la teoria delle stringhe, che riconfigura la struttura interna dei buchi neri rispetto alla teoria classica: non più una singolarità con intensità infinita al centro, ma qualcosa di più complesso che si estende su più dimensioni e che consentirebbe la fuoriuscita dell’informazione dal buco nero, anche se in tempi estremamente lunghi.

 

Misteri, teorie e futuro

Risolta la contraddizione sull’informazione, la domanda resta: cosa c’è dentro un buco nero?

Le congetture sono tante: per esempio un osservatore che accidentalmente cadesse al di là dell’orizzonte degli eventi, potrebbe non accorgersene affatto! Inoltre bisogna ricordare la postulazione dei cosiddetti ponti di Einstein-Rosen, dei veri e propri cuniculi spazio temporali in grado di collegare due regioni diverse dello stesso Universo o di due Universi paralleli. Sebbene tutto questo suoni come fantascienza, molti aspetti di queste teorie sono stati dimostrati, come per esempio l’attraversabilità di un ponte di Einstein-Rosen. Ma l’applicabilità alla realtà fisica è ovviamente estremamente complessa da provare.

Il mistero che avvolge i buchi neri, così come gli altri oggetti misteriosi del cosmo, continuerà ad alimentare nuove teorie e a mantenere vivo il dibattito su uno dei temi scientifici più caldi e più importanti per completare un importante capitolo nel libretto d’istruzioni del nostro Universo.

 di Michele Mione

 

Fonti:

http://it.wikipedia.org/wiki/Buco_nero – Pagina Wikipedia dedicata ai buchi neri

http://www.nature.com/news/young-black-hole-had-monstrous-growth-spurt-1.16989 – La scoperta del team cinese pubblicata sulla rivistaNature

http://www.asimmetrie.it/index.php/nel-buio-dei-buchi-neri – “Nel buio dei buchi neri”, Gianguido Dall’Agata, Asimmetrie – Rivista ufficiale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Aprile 2013

http://www.asimmetrie.it/index.php/masse-estreme – “Masse estreme”, Gianguido Dall’Agata, Asimmetrie – Rivista ufficiale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Aprile 2013

http://www.asimmetrie.it/index.php/voci-dell-universo – “Voci dell’Universo”, Paolo Lipari, Asimmetrie – Rivista ufficiale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Settembre 2010

Una notizia breve, apparsa il 9 marzo del 2011 sul Corriere della Sera, riferisce di come 38 famiglie italiane, aderenti all’associazione «Quinta Essencia», abbiano preso nazionalità messicana, si siano stabilite a Xul e vivano blindate in un’antica località Maya, in attesa dell’Apocalisse. Il rifugio è un agglomerato di 38 ville fortificate, strutturate con porte e finestre a prova di esplosivo, rifugi sotteranei e una rete di tunnel che collegano l’intera fortificazione. Le uniche notizie che sono trapelate sul loro modo di vivere provengono dai racconti degli abitanti del luogo, un migliaio in tutto, che hanno partecipato alla costruzione della cittadella, chiamata  come quella degli antichi Maya, «Morada de las águilas», «Il rifugio delle aquile», per resistere all’Apocalisse che, secondo le tesi comuni dovrebbe avvenire il 21 dicembre 2012. Questa data è il risultato di una serie di calcoli compiuti dall’archeologo John Eric Sidney Thompson, esperto di calendari Maya.

Pare però che lo studioso abbia dimenticato di considerare un buco temporale presente nel calendario Maya e causato da una lunga guerra, la cui durata non viene conteggiata nel computo dei giorni. Ad annunciare l’errore e stabilire una nuova data per il tragico giorno, che dovrebbe verificarsi nel corso del 2116, sono stati i due fratelli Bohumil e Vladimir Böhm, il primo un matematico e il secondo uno storico esperto della civiltà Maya. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Astronomische Nachrichten. Dagli studi dei fratelli Böhm, risulta tra l’altro che i Maya usassero calendari differenti e in particolare quello religioso, di 260 giorni e quello agricolo, di 365 giorni e che una settimana era lunga 9 giorni. Dal confronto dei diversi calendari e dei vari avvenimenti che si erano succeduti e analizzando le diverse fonti, i due fratelli hanno così scoperto che i calcoli di Thompson erano sbagliati.

Per il momento quindi, da questo punto di vista, possiamo dormire sonni tranquilli.

Ad ogni modo, i Maya parlavano semplicemente della fine di un ciclo, ossia del 13esimo bak’tun del calendario e quindi dell’inizio di un nuovo ciclo, una sorta di Capodanno. “Questa nuova interpretazione, ossia che il 13esimo bak’tun possa costituire un importante evento nel calendario, sarebbe stata celebrata dai Maya come un nuovo inizio. Comunque, essi non fecero alcuna profezia apocalittica, se si considera tale data”, così spiega Marcello Canuto, direttore del Tulane University Middle America Research Institute.

Il calendario di Xultun in Guatemala.

A confutare la fatidica data del 21 dicembre di quest’anno c’è anche un’altro documento, un altro calendario rinvenuto in Guatemala a Xultun, che ipotizza la fine del mondo tra 7000 anni! I calcoli, rappresentati con un lungo computo, sono dipinti sulle pareti del laboratorio di uno scriba vissuto nel IX secolo, ancora ben conservati, ai quali sono state aggiunte alcune cifre, che secondo gli studiosi riguardano sempre il calendario Maya.

Il murales è stato scoperto da un gruppo di archeologi dell’Università di Boston, guidati da William Saturno e pubblicato su Science.

Le immagini e le scritte, riportate sui dipinti, sono rimaste intatte nel tempo e sulle pareti a est e a nord si possono osservare glifi rossi e bianchi, molto sottili e ben definiti, che i Maya utilizzavano per descrivere le ciclicità astronomiche. In questi computi sono riportati i conteggiati dei giorni, per esempio, delle fasi lunari sul calendario cerimoniale (quello di 260 giorni) e il calendario solare (quello di 365 giorni), o anche il ciclo di Venere (di 584 giorni) e quello di Marte (di 780 giorni). La seconda cifra scoperta è, poi, molto interessante perché indica il numero di giorni che compongono un calendario di lungo computo, con al suo interno tutte le ciclicità astronomiche dei Maya e secondo il quale la fine del mondo avverrà tra 7mila anni.

Il conteggio di Xultun potrebbe essere il più antico computo di giorni finora rappresentato dai Maya, più vecchio di almeno 500 anni rispetto a quello riportato nei codici degli stessi Maya, afferma Stephen Houston, archeologo presso la Brown University.

Il calcolo dei clicli astronomici serviva a calcolare il momento propizio in cui pianificare cerimonie particolarmenti importanti come la nomina di un erede reale o la sua ascesa al potere che, spiega Saturno, doveva essere “legata al tempo cosmico”. Lo scriba di Xultún, preoccupato della possibile perdita del calendario, a causa dei disordini politici che imperversavano in quel periodo, invece di riportarli su carta, decise di metterli al sicuro sui muri della propria abitazione. Una scelta lungimirante data la perdita successiva della maggior parte dei libri Maya.

Il calendario maya

I Maya, calendarizzavano il tempo con tre sistemi. Un calendario religioso rituale di 260 giorni divisi in trecene (periodi di 13 giorni) a scopo divinatorio e un calendario solare di 365 giorni suddiviso in 18 periodi di 20 giorni ciascuno. Gli anni venivano trascurati, ma venivano invece considerati cicli di 18.980 giorni, circa 52 anni, per un totale di 52 cicli ricorrenti. Il Lungo computo era invece un’altro calendario che calcolava quanto tempo era invece trascorso dalla data della creazione del mondo, che secondo i Maya risaliva al 11 Agosto 3114 a.C. del calendario Gregoriano. Questo calendario, rispetto ai precedenti, suddivideva il tempo in cicli non ricorrenti (b’ak’tun) di 144 000 giorni, ciascuno suddiviso in in altri 4 subcicli. Così il 20 dicembre 2012 terminerà il 13º b’ak’tun (12.19.19.17.19 data originale del calendario) a cui seguirà il 14º b’ak’tun (13.0.0.0.0 data originale del calendario).

Il calendario azteco e il Sesto sole

Secondo gli aztechi il 21 dicembre 2012 è la data dell’inizio dell’era del “Sesto sole”. Secondo le profezie New Age, ha così inizio l’Era dell’Acquario caratterizzata da un’importante evoluzione spirituale dell’umanità.

Esistono però altre stele sulle quali sono incise date diverse, successive al 2012, da cui si deduce che i Maya non avevano fissato la fine del mondo per quest’anno. Anche i principali studiosi di questi calendari concordano che il 21 dicembre 2012 è solo un falso mediatico.

Precessione degli equinozi

Se dalla Terra si osserva il Sole, questo si sposta lungo l’eclittica: la proiezione in cielo dell’orbita sulla quale ruota la Terra. Le costellazioni a cavallo dell’eclittica sono dodici, quelle dello zodiaco. Gli antichi osservatori del cielo si erano accorti che durante il corso dell’anno queste costellazioni si vedevano in modo diverso, per via del moto di precessione dell’asse terrestre (equinozi), che ogni 72 anni causa uno spostamento di 1° circa. Accade così che ogni 2160 anni la costellazione dello zodiaco che si osserva al sorgere del Sole, nel giorno di equinozio di primavera, sia diversa. Questo mutamento, nell’astrologia, segna il passaggio da una era astrologica all’altra. Il ciclo completo dura 26.000 anni (ora siamo nell’era dei Pesci e il 21 dicembre 2012 passeremo a quella dell’Aquario).

Attualmente l’equinozio di primavera si verifica nella costellazione dei Pesci e il solstizio d’inverno si verifica nella costellazione del Saggittario, dove si posiziona il centro della Via Lattea. Negli ultimi mille anni circa, nel giorno del solstizio d’inverno, la Terra, il Sole ed il centro galattico si sono trovati quasi allineati (il miglior allineamento è avvenuto il 21 dicembre 1998). Negli anni 80, però, John Jenkins e altri studiosi fecero notare che non esiste alcuna prova concreta che dimostri che i Maya conoscessero il fenomeno della precessione degli equinozi.

Calendario Indù

I numerosi ed antichi calendari indiani, oggi unificati, regolano le festività mobili e fisse, di 6 religioni, 35 stati e più di 600 distretti.

Il 22 marzo del 1957, ufficialmente l’India cominciò a misurare il tempo un calendario di 365 giorni, con i mesi sfasati rispetto ai nostri e mantenendone i nomi tradizionali, ma con gli anni bisestili coincidenti con quelli del calendario gregoriano. Ogni tre anni è necessario aggiungere un mese extra.

Gli anni vennero contati dall’era Saka; l’inizio dell’anno N° 1 venne fissato dunque all’equinozio di primavera del nostro 79 d.C. e quel 22 marzo 1957 fu quindi ufficialmente datato 1° Chaitra 1879.

Oltre a stabilire il calendario civile, comunemente chiamato Panchang, il governo diede delle linee guida per i calendari religiosi, che richiedono il calcolo dei movimenti di sole e luna. L’Isituto indiano di Metereologia prepara e pubblica annualmente le tabelle per le festività e i digiuni prescritti.

La corrispondenza tra i mesi indiani e quelli gregoriani è approssimativa: ecco le date medie di inizio e la durata di ogni mese.

Nome             durata      data approssimativa di inizio

Chaitra             30 gg        22 Marzo

Vaisakha          31 gg        21 Aprile

Jyaishta            31 gg        22 Maggio

Asadha             31 gg        22 Giugno

Shravana          31 gg        23 Luglio

Bhadrapada    31 gg        23 Agosto

Ashvina            30 gg        23 Settembre

Kartika              30 gg        23 Ottobre

Margashirsha  30 gg        22 Novembre

Pausha             30 gg        22 Dicembre

Magha              30 gg        21 Gennaio

Phalgun            30 gg        20 Febbraio

Arrangiamenti cinematografici

Il fenomeno è stato oggetto di tre lavori cinematografici.

2001: 2012 – “L’avvento del male”

2008: 2012 – “Doomsday” (di Nick Everhart)

2009: “2012” (di Roland Emmerich)

2007: publicazione del romanzo di fantascienza “2012: The War for Souls (2012. L’Apocalisse)” scritto da Whitley Strieber, per il quale il regista Michael Bay sta scrivendo un adattamento cinematografico.

di Adriana Paolini