La simulazione più realistica mai creata svela cosa accade davvero vicino ai buchi neri

Capire cosa succede nelle immediate vicinanze di un buco nero è sempre stato uno dei problemi più difficili dell’astrofisica moderna. Troppo estremi per essere osservati direttamente, troppo complessi per essere descritti con modelli semplificati. Ora però qualcosa è cambiato. Gli scienziati hanno realizzato la simulazione più dettagliata mai ottenuta dell’ambiente attorno a un buco nero, avvicinando come mai prima d’ora la teoria alle osservazioni reali.

Non si tratta di una semplice animazione spettacolare, ma di un modello numerico che riesce finalmente a mostrare processi fisici finora invisibili, sia ai telescopi sia ai calcoli tradizionali.

Relatività e radiazione, insieme per la prima volta

Il cuore di questo risultato sta nell’aver simulato in modo completo il processo di accrescimento, cioè la caduta della materia verso il buco nero. Per la prima volta, il modello tiene conto contemporaneamente della teoria della relatività generale di Albert Einstein e del ruolo fondamentale della radiazione, senza ricorrere a scorciatoie matematiche o ipotesi semplificate.

È un passaggio cruciale. Fino a oggi, molte simulazioni dovevano scegliere cosa sacrificare: o la precisione relativistica, o l’effetto reale della luce e dell’energia emessa. In questo caso, invece, tutto viene calcolato insieme, creando un quadro coerente e fisicamente realistico di ciò che accade quando la materia viene risucchiata in uno degli oggetti più estremi dell’universo.

Leggi anche:

• «James Webb» scopre la supernova più antica dell’Universo: un lampo dal tempo primordiale

Il disco, il bozzolo magnetico e le espulsioni di materia

I risultati mostrano la formazione di un disco di accrescimento sottile e densissimo attorno al buco nero, circondato da una sorta di bozzolo magnetico. È proprio questo campo magnetico a giocare un ruolo chiave nel controllo del flusso di materia e nella nascita di violente espulsioni, che in alcuni casi danno origine a veri e propri getti relativistici.

Il modello descrive buchi neri di massa stellare, con una massa circa dieci volte quella del Sole. Non giganti cosmici, ma oggetti relativamente comuni nell’universo, spesso protagonisti di sistemi binari altamente energetici.

Simulazioni che combaciano con le osservazioni reali

Uno degli aspetti più impressionanti è che le simulazioni non restano teoria pura. Gli spettri di emissione generati dal modello corrispondono sorprendentemente bene a quelli osservati nelle sorgenti di raggi X ultraluminose e nei sistemi binari a raggi X reali. È la conferma che il modello non solo “funziona”, ma descrive davvero ciò che gli astronomi vedono nello spazio.

Questo allineamento tra simulazione e osservazione è uno degli obiettivi più ambiti dell’astrofisica moderna, e rappresenta un enorme passo avanti nella comprensione dei buchi neri.

La potenza di calcolo dietro il risultato

Per arrivare a questo livello di dettaglio è stata necessaria una potenza di calcolo fuori scala. I ricercatori hanno utilizzato Frontier e Aurora, tra i supercomputer più potenti al mondo, capaci di eseguire quintilioni di operazioni al secondo. Senza macchine di questo livello, una simulazione così complessa sarebbe stata semplicemente impossibile.

Il messaggio è chiaro: i buchi neri non sono più solo mostri teorici descritti da equazioni astratte. Grazie a queste simulazioni, stanno diventando laboratori cosmici osservabili, dove la fisica estrema può finalmente essere studiata con un realismo mai raggiunto prima.

Fonte

Ti potrebbe interessare:

• La simmetria che sfida l’attrito: quando un disco levitante gira (quasi) per sempre

Segui guruhitech su:

• Google News: bit.ly/gurugooglenews
• Telegram: t.me/guruhitech
• X (Twitter): x.com/guruhitech1
• Bluesky: bsky.app/profile/guruhitech.bsky.social
• GETTR: gettr.com/user/guruhitech
• Rumble: rumble.com/user/guruhitech
• VKontakte: vk.com/guruhitech
• MeWe: mewe.com/i/guruhitech
• Skype: live:.cid.d4cf3836b772da8a
• WhatsApp: bit.ly/whatsappguruhitech

Esprimi il tuo parere!

Che ne pensi di questa notizia? Lascia un commento nell’apposita sezione che trovi più in basso e se ti va, iscriviti alla newsletter.

Per qualsiasi domanda, informazione o assistenza nel mondo della tecnologia, puoi inviare una email all’indirizzo [email protected].