Quando i buchi neri possono indossare i pantaloni
Quando i buchi neri possono indossare i pantaloni
Un gruppo internazionale di ricercatori, con il contributo dell’Università Federico II, esplora le condizioni in cui un buco nero potrebbe dividersi in due
I buchi neri possono fondersi. In particolari condizioni, potrebbe essere possibile anche il processo inverso: un buco nero che si divide in due.
Un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, della University of Southern Denmark, del CNRS e di Sorbonne Université esamina queste condizioni. Il lavoro è stato selezionato dall’American Physical Society per la propria attività di comunicazione alla stampa.
Per un comune buco nero non rotante descritto dalla relatività generale di Einstein, la divisione ridurrebbe l’entropia complessiva, violando il secondo principio della termodinamica. I ricercatori studiano come questo quadro possa cambiare in situazioni più complesse: in spaziotempi con dimensioni aggiuntive, in teorie modificate della gravità e per buchi neri con orizzonti deformati dall’interazione con un superfluido di particelle subatomiche.
Il titolo dello studio richiama una forma simile a un paio di pantaloni: un buco nero corrisponde alla vita, mentre due buchi neri in un momento successivo corrispondono alle gambe. La forma rappresenta quindi una possibile evoluzione nel tempo.
Confrontando le configurazioni prima e dopo un’ipotetica frammentazione, gli autori esaminano quando il processo possa essere compatibile con la termodinamica e i vincoli cinematici.
Il lavoro può contribuire alla comprensione dei buchi neri primordiali e delle fusioni tra buchi neri. Se si formassero frammenti sufficientemente piccoli, la loro successiva evaporazione di Hawking potrebbe produrre segnali da ricercare con telescopi per raggi gamma.
Gli autori dello studio sono Giacomo Cacciapaglia, Manuel Del Piano, Francesco Sannino e Vania Vellucci.
Giacomo Cacciapaglia è ricercatore del CNRS presso il Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Énergies (LPTHE), unità di ricerca congiunta di Sorbonne Université e CNRS a Parigi. Manuel Del Piano e Vania Vellucci sono affiliati a ℏQTC della University of Southern Denmark.
Francesco Sannino afferisce al Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini” dell’Università degli Studi di Napoli Federico II ed è direttore del Quantum Field Theory Center (ℏQTC), affiliato al Department of Mathematics and Computer Science (IMADA) della University of Southern Denmark. È inoltre affiliato al Danish Institute for Advanced Study dello stesso ateneo ed è Visiting Professor presso Durham University.
L’articolo, “When black holes admit pair-of-pants topologies”, è stato accettato per la pubblicazione su Physical Review D.
DOI: 10.1103/cx69-t466