Nel 1971 il fisico Stephen Hawking ha suggerito che debbano esistere “mini” buchi neri tutti attorno a noi creati dal Big Bang. La violenza della rapida espansione seguente all’inizio dell’Universo potrebbe aver prodotto concentrazioni di materia per formare minuscoli buchi neri, così piccoli che non possono essere visti in un microscopio regolare.
Ma se questi mini buchi neri fossero dappertutto e se componessero il tessuto dell’universo? Una nuova pubblicazione di due ricercatori in California propone questa idea.
I buchi neri sono regioni dello spazio dove la gravità è così forte che nemmeno la luce sfugge e solitamente si pensa siano grandi aree di spazio, come i buchi neri supermassicci al centro delle galassie. Non esiste evidenza diretta dell’esistenza di mini buchi neri, ma come principio potrebbero essere presenti in tutto l’Universo.
Dato che i buchi neri hanno una gravità, hanno anche una massa. Però con i mini buchi neri, la gravità sarebbe debole. Comunque, molti fisici hanno assunto che anche in scala minuscola, la scala di Planck, la gravità guadagni forza.
Vengono effettuati esperimenti al Large Hadron Collider per rilevare mini buchi neri, ma soffrono della mancata conoscenza di come esattamente si comporterebbe un buco nero ridotto alla scala di Planck, dicono Donald Coyne della UC Santa Cruz e D.C Cheng del Almaden Research Center vicino a San Jose. Anche la teoria delle Stringhe propone che la gravità giochi un forte ruolo nello spazio dimensionale superiore, ma è solo nel nostro spazio quadridimensionale che la gravità appare debole.
Dato che queste dimensioni divengono importanti solo alla scala di Planck, è a questo livello che la gravità si riafferma.
Se è questo il caso, allora i mini buchi neri divengono possibili, dicono i due ricercatori. Hanno studiato per capire quali proprietà avrebbe un buco nero in questa scala minuscola e hanno determinato che potrebbero variare. I buchi neri perdono energia e così si riducono di dimensione, eventualmente spariscono o evaporano. Però questo è un processo molto lento e solo i buchi neri più piccoli avranno il tempo per evaporare significativamente nei 14 miliardi di anni di storia dell’universo.
La quantizzazione dello spazio a questo livello significa che i mini buchi neri potrebbero sviluppare tutti i tipi di livelli energetici. Hanno predetto l’esistenza di grandi numeri di particelle buchi neri a diversi livelli di energia. Questi buchi neri possono essere così comuni che forse “Tutte le particelle possono essere varie forme di buchi neri stabilizzati.”
“A primo impatto lo scenario…sembra bizzarro, ma non lo è”, scrivono Coyne e Cheng. “Questo è esattamente cosa ci si aspetterebbe se un buco nero evaporante lasciasse un resto coerente con la meccanica quantistica…Questo porterebbe nuova luce sul processo di evaporazione dei grandi buchi neri, che devono così apparire non differenti nel principio dal decadimento correlato delle particelle elementari.”
Dicono che la loro ricerca richiede più sperimentazione. Questa può arrivare dal LHC, che potrebbe iniziare a sondare le energie in cui questi tipi di buchi neri verranno prodotti.
Nancy Atkinson
Documento originale: arxiv.org
Fonte: universetoday.com