Pillole di scienza – 7 / Buco nero e Corpo nero: ma non è la stessa cosa

Qualche settimana fa si sparse la notizia che era stato fotografato un “buco nero”. Il nostro prof. Angelo Pagano, sempre attento a questi eventi, produsse a caldo questa piccola e “gustosa” pillola di scienza (che per motivi tecnici ha trovato spazio solo ora sulle nostre colonne), con la quale rimette le cose al posto giusto, anche con un tocco di ironia.

L’immagine qui riportata si attribuisce ad un Buco nero di massa pari a 6,5 miliardi di masse solari, che si trova a 55 milioni di anni luce dalla Terra, al centro della galassia Messier 87. A “scattare” la storica “fotografia” (che è frutto di assai complesse ricostruzioni) sono stati gli scienziati della collaborazione internazionale Event Horizon Telescope (EHT). L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’Istituto Nazionale di Astrofisica vi partecipano per l’Italia. La rete EHT è distribuita su tutta la Terra. Fin qui la cronaca scientifica. Si insegna nelle scuole che ‘’Corpo nero’’ è ciò che assorbe tutta l’energia che su di esso incide, per riemetterla sotto la forma di radiazione termica in condizioni di equilibrio termodinamico. Mai nome (Corpo ‘’nero’’) è stato più infelice. Il filamento di una lampada ad incandescenza è ‘’Corpo nero’’: assorbe tutta l’energia elettrica (effetto joule) che su di esso incide e la riemette tutta. Esso (tenuto in ampolla in vuoto) diventa incandescente e ben visibile all’occhio, di colore giallo (grosso modo) ed indica alta temperatura (centinaia di gradi Centigradi). Il corpo umano è ‘’nero’’: assorbe tutta l’energia chimica fornita dal cibo e la riemette nell’infrarosso (invisibile agli occhi) alla temperatura 36,5 gradi centigradi. La legna che arde è “nera”: assorbe tutta l’energia chimica (combustione) e la riemette in forma visibile (rosso-giallo della fiamma). E via di questo passo. Si potrebbe affermare che prima o poi (all’equilibrio) tutti i corpi diventano “neri”.

Il “Buco nero” è concetto ben diverso: assorbe tutta l’energia che su di esso incide, ma non la riemette. La ingoia e basta. Non abbiamo alcun esempio di buco nero nella nostra esperienza quotidiana. Forse ne esiste qualcuno (o molti o infiniti, nessuno lo sa) nell’universo. Il Buco nero si pensa essere talmente pieno di materia (denso) che nessun corpo può sfuggire alla sua attrazione gravitazionale, nemmeno la luce! Si ritiene che esso sia stato predetto da Einstein nella sua teoria della relatività generale (o teoria della gravitazione). Stephen Hawking (Fisico teorico recentemente scomparso) affermò, però, che anche i buchi neri emettono segnali di energia, flebili, ma insistenti, a causa delle proprietà quantistiche (che spesso fanno a pugni con le proprietà della teoria di Einstein). I Corpi Neri hanno grande influenza nella nostra vita quotidiana (come abbiamo visto). Non altrettanto si può dire dei Buchi neri, a meno di non identificarli con i falsi in bilancio di amministrazioni infedeli, che sperperano denaro pubblico e privato.

Angelo Pagano 

(dirigente di ricerca dell’Istituto di Fisica Nucleare di Catania)