È noto che i buchi neri si fondono, ma un nuovo studio teorico esplora la possibilità che uno possa mai dividersi in due. I ricercatori affermano che una rotazione estremamente rapida potrebbe rendere possibile un simile processo, sebbene le condizioni sarebbero insolitamente restrittive.
Pubblicato su Physical Review D, lo studio esamina i vincoli fisici e termodinamici che normalmente impediscono ai buchi neri di disgregarsi. Per un buco nero non rotante, dividersi in due buchi neri più piccoli ridurrebbe l’entropia totale, rendendo il processo termodinamicamente sfavorevole.
I calcoli suggeriscono che una rotazione sufficientemente rapida potrebbe aprire una stretta eccezione. Tuttavia, i due buchi neri risultanti dovrebbero anche allontanarsi, invece di ricadere l’uno verso l’altro. Secondo il coautore Francesco Sannino, questo requisito lascia una possibile finestra soprattutto per i buchi neri che ruotano a una velocità vicina a quella massima.
Il titolo dell’articolo, “When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies”, descrive come potrebbe apparire il confine del buco nero, o orizzonte, nello spazio e nel tempo: una struttura che si divide in due rami. I ricercatori hanno preso in esame anche modelli teorici con dimensioni extra, nei quali alcuni oggetti simili ai buchi neri potrebbero essere instabili e la frammentazione potrebbe essere favorita termodinamicamente in determinati casi. Resta irrisolto se un simile processo possa effettivamente verificarsi.
Il team non è ancora in grado di stimare quanto sia probabile una scissione, poiché la risposta potrebbe dipendere da come si comporta la gravità oltre la teoria di Einstein. Sannino ha affermato che i piccoli buchi neri primordiali potrebbero essere più inclini a dividersi rispetto a quelli astrofisici più grandi. Un possibile indizio indiretto potrebbe provenire dalle osservazioni dei raggi gamma: telescopi come Fermi-LAT potrebbero cercare segnali provenienti da minuscoli frammenti di buchi neri che potrebbero formarsi durante le fusioni. Non è stata confermata alcuna scissione di un buco nero.
Fonti: ScienceDaily.