Supernova e buchi neri

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Trattiamo della supernova e dei buchi neri, in maniera comprensibile anche ai non addetti ai lavori

Supernova: l’uomo è fatto anche della materia di cui sono fatte le stelle.

La vita di una stella è una continua contrazione ed espansione. Essa si contrae, gli elettroni vengono schizzati fuori dagli atomi e il nucleo continua a contrarsi, per cui ad un certo punto si raggiungono densità così elevate, che si innesca il processo di decadimento beta inverso (i protoni e gli elettroni si fondono e formano neutroni e neutrini). I neutrini sono molto leggeri ed energetici, e vengono irraggiati fuori dalla stella. Questo nucleo di neutroni è pesantissimo e densissimo, tanto da risultare così compatto, che la materia, che continua a cadergli sopra, rimbalza. Quindi si verifica un’onda d’urto, che si mescola alla materia che continua a cadere sulla stella. Quindi, a seguito di processi fisici molto complessi, si arriva all’esplosione della stella. Questa non è altro che una Supernova.
Le supernova hanno un’importanza fondamentale nella vita dell’universo: sono oggetti luminosissimi, tanto da arrivare ad essere anche più luminosi della galassia che li ospita. Inoltre, proprio durante quest’onda d’urto, si raggiungono, negli strati esterni della stella, delle densità tali che formano anche elementi più pesanti del ferro, quali oro e magnesio; questi elementi, insieme a quelli della nucleosintesi stellare, si diffondono nell’universo e formano la materia così come la conosciamo.

Ma cosa rimane al centro?

Al centro può rimanere una stella di neutroni o un buco nero.

La stella di neutroni si ha se il nucleo centrale ha una massa inferiore a circa tre masse solari. Se è superiore, invece, la forza gravitazionale ha di nuovo la meglio, non si riesce a creare una struttura in equilibrio (tipica della stella di neutroni), e la materia continua a collassare. In pratica, appena la materia entra in questa superficie, non può più comunicare col mondo esterno. Questa superficie viene detta orizzonte degli eventi. Un buco nero è proprio un oggetto che è collassato al di sotto di questa superficie.
Si capisce che si è davanti a un buco nero, studiando i fenomeni nelle sue vicinanze. Con questo sistema si è capito che al centro della nostra galassia c’è un buco nero super massivo, ovvero contenente masse dell’ordine di milioni e più di masse solari. L’esistenza dei buchi neri è una previsione della teoria della relatività generale di Einstein. Fino agli anni ’60 nessuno credeva che potessero esistere. La teoria da una parte, e le recenti osservazioni dall’altra, ne hanno testimoniato e registrato l’esistenza.
La cosa interessante dal punto di vista scientifico è che, essendo un buco nero inaccessibile alla nostra osservazione diretta, non sappiamo neanche qual è la fisica che regola la materia in quelle condizioni così estreme di densità è di pressione. Questo, naturalmente, solleva una serie di interrogativi non solo scientifici ma anche filosofici.
Perché esistono questi punti nell’universo, con i quali non possiamo comunicare direttamente? 
La risposta è attesa, come al solito, dalla scienza o dalla religione.
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