Vorrei capire qualcosa sui buchi neri.

[Morimondo]

Non si può sapere se la massa del buco nero occupa tutto lo spazio dall'orizzonte degli eventi fino a centro oppure se è concentrata tutta al centro per cui vi sarebbe un vuoto tra il centro puntiforme, (alcuni parlano di singolarità) e l'orizzonte degli eventi.
Consideriamo un buco nero isolato che abbia ormai consumato eventuali stelle binarie, pianeti, nubi di gas vicine e quindi sia privo di disco di accrescimento.
Diciamo che su questo buco nero stia cadendo un oggetto di dimensioni relativamente piccole rispetto al buco nero e che mancando un disco di accrescimento sia più facile assistere all'evento.
Questo oggetto cadrebbe con la stessa traiettoria spiraleggiando attorno al buco nero sia che si ipotizzi che il BN sia pieno o che sia un vuoto con la massa consentrata al centro?

Mi spiego nel caso fosse valida l'ipotesi che in realtà l'orizzonte degli eventi di un BN non sia una superfice solida e che tutta la massa sia concentrata al centro, singolarità, l'oggetto non dovrebbe puntare direttamente verso il centro modificando la traiettoria in una spirale più aperta ossia più diretta?

Non so se sono riuscito a spiegarmi.

[bertupg]

Non si può sapere se la massa del buco nero occupa tutto lo spazio dall'orizzonte degli eventi fino a centro oppure se è concentrata tutta al centro per cui vi sarebbe un vuoto tra il centro puntiforme, (alcuni parlano di singolarità) e l'orizzonte degli eventi.

Da quello che ho capito fin'ora, non mi risulta che le opzioni si riducano a questi due casi estremi.
Personalmente, mi piace immaginare la possibilità che la materia al centro, benché estremamente densa e in uno stato che magari non possiamo neppure ipotizzare, occupi un certo qual volume, e per tanto la forza di gravità, pur estrema, al centro si riduca a zero, come per una qualunque sfera omogenea, e non vi sia in realtà alcuna singolarità (che come è stato ripetuto da diverse fonti anche qui sul forum, è un concetto matematico, senza che debba per forza di cose avere una controparte fisica).

Per il resto, in post precedenti in questa stessa discussione, io stesso chiedevo se per caso la materia proveniente dal disco di accrescimento si distribuisse uniformemente sull'orizzonte degli eventi, ma mi è stato fatto capire che, di fatto, non vi è alcuna risposta scientifica a questa domanda, perché possiamo girarci intorno quanto vogliamo, ma alla fin fine non c'è alcun modo di sapere cosa avviene al di là dell'orizzonte degli eventi, ed è inutile che ci poniamo ulteriori domande in merito.

Dimostrazione ne è che le domande in questo thread hanno già cominciato a riproporsi ciclicamente con variazioni sul tema, e suppongo continueranno a ricevere, più o meno infiocchettata, sempre la risposta: "non lo sappiamo e non lo potremo mai sapere"...

[Morimondo]

Dimostrazione ne è che le domande in questo thread hanno già cominciato a riproporsi ciclicamente con variazioni sul tema, e suppongo continueranno a ricevere, più o meno infiocchettata, sempre la risposta: "non lo sappiamo e non lo potremo mai sapere"...

Mi scuso non mi sono spiegato, so che non si puo sapere cosa accade oltre l'orizzonte, lo scopo del mio post è di sapere se indirettamente in base alla traiettoria di un oggetto sia possibile sapere come sia distribuita la massa. Considera che non sono un fisico, e che la fisica che ricordo risale al liceo scientifico fatto vari decenni fa. Posto uno schema, fatto frettolosamente, per farmi capire meglio, spero di non aver peggiorato l'esposizione


collisione buco nero.jpg

[bertupg]

@Morimondo, in effetti non avevo capito bene la seconda parte della tua domanda.

Non so come possano influire gli effetti relativistici in prossimità dell'orizzonte degli eventi, ma in linea di principio, direi che, a parità di massa, la traiettoria dipende unicamente da velocità e direzioni iniziali dell'oggetto che "precipita", non dalla ipotetica distribuzione della massa nel buco nero.

[Enrico Corsaro]

@Morimondo, in effetti non avevo capito bene la seconda parte della tua domanda.

Non so come possano influire gli effetti relativistici in prossimità dell'orizzonte degli eventi, ma in linea di principio, direi che, a parità di massa, la traiettoria dipende unicamente da velocità e direzioni iniziali dell'oggetto che "precipita", non dalla ipotetica distribuzione della massa nel buco nero.

@Morimondo, le due masse così distribuite agiscono con la stessa forza di gravità, ammesso che la quantità totale di massa sia uguale nei due casi. Ciò che cambia è il momento di inerzia, che nel caso puntiforme è dato come


dove M è la massa contenuta nel punto, r è la distanza tra il punto in orbita ed il centro, mentre nel caso di una sfera hai


dove R è il raggio della sfera. A questo devi sommare il momento di inerzia di un punto ad una distanza r rispetto al centro della sfera, che ti ho dato prima.

In parole povere nel caso della sfera solida aumenta il momento di inerzia totale. Questo significa che a parità di velocità angolare di un oggetto che ruota intorno, il momento angolare totale sarà maggiore nel caso in cui la massa sia distribuita entro una sfera solida.

Tutto ciò non ha di fatto un effetto diretto sullo spiraleggiare del corpo, perchè tutto dipende dalle condizioni iniziali. L'unica differenza è un fattore costante nel momento d'inerzia che si va ad aggiungere.

In ogni caso, non vedresti nè in una situazione nè nell'altra, che il corpo va a cadere sull'orizzonte. Come già qualche tempo fa abbiamo discusso, l'orizzonte è una superficie ad infinito redshift, vale a dire che chiunque osservi un corpo avvicinarcisi, lo vedrà tendere ad esso per un tempo infinito senza però vederlo mai raggiungere l'orizzonte.

[Morimondo]

@Morimondo, le due masse così distribuite agiscono con la stessa forza di gravità,

Chiedo Venia sono stato tratto in inganno dal dilemma della terra cava con dentro una piccola luna in una posizione qualsiasi, la luna rimane ove viene posta, in questo caso la terra cava non agisce come se fosse concentrata in un solo punto.

[Morimondo]

Posto qui per questa articolo che ho trovato su media inaf: Non attraversate la coda mareale se non erro la sezione news è per lo staff

Gli 'eventi distruttivi mareali' si hanno quando una stella passa nelle vicinanze di un buco nero. Oggi, uno studio recente, apparso su Astrophysical Journal, fa il punto sulla mancata rivelazione di tali eventi rispetto ai tanti numerosi casi che predice la teoria, trovando una possibile spiegazione che porta alla relatività generale...

http://www.media.inaf.it/2015/09/07/...-coda-mareale/

In sostanza sono stati osservati solo una decina di dischi di accrescimento attorno a un buco nero, troppo pochi in base alle previsioni, ho trovato poco convincente una delle due spiegazioni

[Zopi]

se è vero che la gravità generata da un buco nero è tale da assorbire anche i fotoni, un corpo che entrasse nel buco nero si vedrà rallentare e bloccarsi. ma, a rigor di logica, poichè la gravità del buco persiste non dovrebbe poi piano piano iniziare a scoprarire l'immagine residua? per effetto della gravità stessa che un pò per volta trascinerebbe indietro la luce?

altrimenti si potrebbero immaginare buchi neri come agglomerati formati da tutta la materia visibile che hanno catturato. e se questo dipendesse solo dal fatto che c'è un osservatore che osserva nel momento esatto in cui avviene la cattura, significherebbe che il tizio nella navicella vede l'astronauta bloccato. mentre una navicella venuta in seguito vedrebbe il buco nero senza immagini residue?

[DarknessLight]

Forse non è stata vista la domanda.. meglio fare un fischio a @Enrico Corsaro

Quel poco che ti posso dire intanto è che un oggetto cadendo in un buco nero sembra rallentare rispetto ad un osservatore esterno semplicemente perché nei pressi di un buco nero il tempo è dilatato(a causa della gravità), quindi rispetto ad un osservatore esterno il tempo dell oggetto vicino al buco nero scorre più lentamente. Così la velocità con cui precipita verso l orizzonte degli eventi sembra tendere a zero. Ma solo se vista da un osservatore esterno! L oggetto invece percepisce il suo tempo scorrere normalmente!

Riguardo l orizzonte degli eventi invece leggi questa spiegazione di Enrico Corsaro:

L'orizzonte è un particolare tipo di superficie in Relatività Generale, detta di tipo luce. Questa superficie è tale che i raggi di luce possono rimanere bloccati su di essa. Essa possiede Redshift infinito: significa che la luce che arriva sull'orizzonte poichè vi rimane bloccata, non potendo più sfuggire, si accumulerà all'infinito. In sostanza quello che succede è che sulla superficie ad infinito redshift vedresti tutto il passato dell'informazione luminosa che è arrivata fino a li, cioè il passato concentrato in un istante. Questo perchè dopo che un raggio luminoso viene "catturato" dall'orizzonte, non ne scappa più, e con esso dunque rimane sull'orizzonte l'informazione che portava.

Infatti, secondo l interpretazione quantistica, tutta l informazione contenuta in un buco nero è confinata sulla sua superficie.

[Enrico Corsaro]

Le domande di @Zopi mi lasciano un pò perplesso, nel senso che mi sfugge qualcosa...ma credo che il nostro Dark abbia già risposto a dovere. L'effetto dell'astronauta che rimane bloccato sull'orizzonte è solo un effetto relativo, non reale dunque, poichè l'astronauta sarà praticamente caduto dentro il buco nero. Il tutto è dovuto alla distorsione spazio-temporale causata dalla forte gravità del buco nero. Vale poi il discorso che ha quotato Dark!