Tutte le ‘ciambelle spaziotemporali’ escono col buco nero

L’immagine mostra due strutture a vortice che assumono forma di due ciambelle che sono prodotte da un buco nero ‘pulsante’. Al centro dell’immagine si notanto altri due vortici, in rosso e blu, connessi al buco nero e che produrranno un terzo vortice a forma di ciambella con la prossima pulsazione.
Credit: The Caltech/Cornell SXS Collaboration

L’immagine mostra due vortici a spirale (in giallo) correlate allo spaziotempo trascinato dalla rotazione del buco nero, mentre in rosso sono rappresentate le linee di vortice che formano, appunto, i vortici.
Credit: The Caltech/Cornell SXS Collaboration

Eh già, questa volta è proprio il caso di dirlo, dopo che un gruppo di ricercatori, guidati da Kip Thorne, hanno simulato l’interazione di due buchi neri (merging) osservando quello che succede allo spaziotempo circostante. La distorsione dello spaziotempo, che si comporta come la superficie del mare soggetta ad una tempesta, è così complicata che gli scienziati non sono stati in grado di capire, almeno finora, tutti i dettagli del processo del merging.

Abbiamo trovato un modo di visualizzare lo spaziotempo come non era stato fatto in precedenza“, spiega Kip Thorne del Caltech. Mettendo insieme la teoria e i modelli realizzando simulazioni in computer grafica, Thorne e collaboratori hanno sviluppato alcuni strumenti concettuali che essi hanno chiamato “tendex lines” e “vortex lines“. Gli scienziati hanno scoperto che l’interazione di due buchi neri produce un “vortice di linee” che formano una struttura a forma di ciambella che si diparte dal punto in cui si è formato il buco nero, risultante dal processo di merging, verso l’esterno, un pò come quando l’acqua viene spruzzata da un rubinetto in rotazione in tutte le direzioni. Queste linee chiamate “tendex” e “vortex” descrivono le forze del campo gravitazionale dovute alla distorsione dello spaziotempo. Esse sono analoghe alle linee di forza dei campi elettrici e dei campi magnetici. Le linee “tendex” descrivono la componente della forza che la distorsione dello spaziotempo esercita su qualsiasi cosa essa incontri. Le linee “vortex” descrivono, invece, la componente della forza che curva lo spazio. Insomma, queste strutture forniscono un nuovo modo di studiare i buchi neri e la gravità.

ArXiv: Frame-Dragging Vortexes and Tidal Tendexes Attached to Colliding Black Holes: Visualizing the Curvature of Spacetime

Ulteriori info: The Caltech-Cornell SXS Collaboration