1704 - la luce di Isaac Newton è corpuscolare

 



attraversando un prisma la luce si divide in colori ... attraversando un altro prisma ridà la luce bianca ...
le particelle hanno massa possono interagire con una stella ... ed essere deviate ...

 


 


 


 


 


 


 


 

 

 

 

1783 - John Mitchell espone il concetto di “stella oscura”


sia data una stella A** di densità simile a quella del Sole e raggio = 500 * R
la luce di
A** non potrebbe giungere a noi ... è l'epoca di Newton, la luce è corpuscolare ...

 


 


 


 


 


 


 


 

 

 

 

1786 - P.S. Laplace ribadisce il concetto di “stella oscura”



si ha quando una stella A** di densità simile a quella della Terra e raggio = 250 * R

 


 


 


 


 


 


 


 


 


1801 - Thomas Young scopre la interferenza della luce



la luce è dunque onda, perché solo le onde possono interferire.

Se onda, non risente di corpi massivi vicini.     Nessuno parla più di "stelle oscure".

 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


1864 - nelle equazioni di Maxwell la luce ha velocità costante = c

 




  Maxwell non è quindi compatibile con lo spazio di Newton ... nello spazio di Newton la luce ha velocità infinita ...

 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 

 

Passano più di 40 anni.     Le conoscenze in questo ambito rimangono invariate.

 


 


 

 

 








1905 - Einstein scopre l'effetto fotoelettrico


la luce deve essere particellare, fatta di fotoni

 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


1927 - Davisson, Germer scoprono la dualità onda-particella


anche gli elettroni che passano nella doppia fenditura producono interferenza

 


 


 


 


 


 





 





 


 


 


 


 


 


 

 

Facciamo la storia della Metrica dello spazio.     da Newton a Einstein

 

 

 











1687 - lo spazio di Isaac Newton è assoluto e piatto

 




  la gravità si trasmette istantaneamente ... lo spazio è indipendente dal tempo, che è assoluto ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1905 - per fare tornare Maxwell, Einstein pone lo spazio deformabile
dal tempo

 

sfera fotografata a varie velocità crescenti ...




  per ora tutto funziona solo su riferimenti inerziali ... "c" è ora un invariante ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1915 - per fare tornare Maxwell in tutti i riferimenti, Einstein pone lo spazio e il tempo deformabili dalla massa

 




                     ma le sue equazioni hanno punti con spazio deformato infinitamente ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1916 - Schwartzschild risolve la RG per una sfera non rotante

 




  se                   il comportamento diventa molto particolare ... non si può lasciare quella superficie ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1916 - buco nero di Schwartzschild - orizzonte degli eventi

 




  per chi guarda da lontano il tempo si ferma l'orizzonte appare una barriera invalicabile
  tutto vortica, viene emesso un "gran bagliore" ...

 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


1910 - la Comunità Scientifica scopre che le stelle di Hershel e Clark devono essere particolarmente compatte

 



  le stelle compatte note ... hanno tutte massa minore di 1,4 M.


  i periodi orbitali veloci impongono grandi masse ... per stelle di piccola luminosità e azzurre ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1926 - gas di Fermi, la materia non si lascia comprimere indefinitamente in modo regolare - gas degenere di elettroni

 




  nell'elemento di volume ci possono stare solo due particelle uguali, ma con spin opposto
  le rimanenti particelle "devono" assumere quantità di moto maggiore ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1930 - Chandrasekhar, con i metodi della fisica, scopre la massa massima consentita per una nana bianca - gas degenere di elettroni

 




nella formula tutto è costante eccetto μe che dipende dalla composizione chimica ... Mlimite = 1,44 M
cosa potrà mai succedere per masse maggiori?

 


 


 


 


 


 


 


 


1933 - Walter Baade e Fritz Zwicky, ipotizzano l'esistenza di stelle di neutroni

 





pesante come il Sole,
di raggio 15 km ... una compressione in volume di 100.000 miliardi di volte

 


 


 


 


 


 


 


 


1938 - Robert Oppenheimer, con i metodi della fisica, trova la legge che permette una stella di neutroni - gas degenere di neutroni

 




se la massa è maggiore di TOV si ha un passaggio di fase, si esce dal gas degenere di neutroni ...
si entra nella fase non ancora compiutamente nota del "buco nero" ... la transizione è di tipo esplosivo ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1960 - una stella di 10 M ha un "nucleo di ferro" e collassa esplodendo

 



è quello che viene detto "supernova", anche il nucleo collassa e diventa un buco nero ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1960 - spesso acquisice massa da una compagna che "gliela cede"

 



si forma un "disco di accrescimento"

 


 


 


 


 


 


 


 


1963 - Roy P. Kerr, risolve la RG per il caso di corpo sferico rotante

 




lo spazio circostante viene trascinato dalla rotazione del corpo centrale ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1963 - Kerr, un esempio domestico di "trascinamento dello spazio"

 




vicino alla frusta rotante, l'uovo non può non essere trascinato ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1963 - stella oscura di Kerr - la sua metrica ha due superfici notevoli

 




un orizzonte degli eventi sferico (più interno), e una ergosfera che lo avvolge (elissoidale)
nella ergosfera nulla può essere stazionario, si può entrare-uscire dalla ergosfera ...

 


 


 


 


 


 


 


 


1967 - John A. Wheeler conia il termine "buco nero"

 




una definizione che tocca l'immaginario, diventerà subito popolarissima ...

 


 


 


 


 


 


 


 


2014 - un buco nero simulato con la luce laser

 


 


 


1974 - Stephen Hawking : il buco nero emette radiazione
per "effetto tunnel"

 




più è piccolo, minore il suo tempo di vita "t "
se fosse di 1000 tons, vivrebbe 84 secondi

 

 


 


 


 


 


 


 




 




 


 


 


2015 - due nane bianche collidono generando onda gravitazionale

 

 


 


 


2016 - due buchi neri si fondono e generano un'onda gravitazionale

 

 


 


 


 


2016 - interferometro VIRGO un progetto da più di 150 miliardi di euro

 


 


 


1999 - il telescopio X Ray Chandra - 25 volte più definito

 



si allontana fino a "138.000 km" dalla Terra

 


 


 


 


 


 


 


 


1990 - il telescopio Hubble - nel campo visibile

 



in orbita terrestre bassa "560 km" dalla Terra

 


 


 


 


 


 


 


 


rete di radiotelescopi - un progetto da alcuni miliardi di euro

 


 


 


 


1964 - Il sistema Cygnus X-1 è scoperto come potente sorgente X

 



si trova nel bel mezzo della "Via Lattea"

 


 


 


 


 


 


 


 


1964 - Il sistema Cygnus X-1 è visibile anche "nell'ottico"

 



delle due stelle maggiori, "è quella in basso"

 


 


 


 


 


 


 


 


1964 - Il sistema Cygnus X-1 è meglio visibile "alle onde radio"

 



il buco nero è quello "cerchiato", è circondato da una bolla di gas oscura - dista "6100 anni luce"

 


 


 


 


 


 


 


 


 Massa buco nero 

 Rs 

 L_Eddington/Lsole 

 Rs/Rsole 

 Rs/(distanza di Urano) 

 Rigil Kentaurs 

 1 Msole

 3,3 km

 33.000

 

 

 

 10 Msole

 33 km

 330.000

 

 

 

 


 


 


 


 


Nella Via Lattea abbiamo Sgr A* nella costellazione del "Sagittario"

 



alcune stelle gli "orbitano attorno", dai loro periodi, sappiamo la sua massa: "4,1 milioni di M"

 


 


 


 


 


 


 


 


la nostra galassia, la Via Lattea, ha al suo centro un buco nero dormiente, visibile nella gamma X

 

buco nero da 4,1 106 M


la sua luminosità oggi vale oggi 100 L ma se fosse alimentato a pieno regime ...
potrebbe brillare con " 1,5 1011 L" ... ha una massa in stelle equavalente a circa 1010 M ...

 


 


 


 


 


 


 


 


l'oggetto Sgr A* si mostra nel contesto della Via Lattea ai raggi infrarossi

 


la sua distanza è di appena 26000 anni luce

 


 


 


 


 


 


 




 




nube di gas stirata da Sgr A* mentre transita nelle sue vicinanze ...

 


la velocità della testa nel 2013 differisce di molti milioni di km/h da quella della coda

 


 


 


 


 


 


 




 




 


 


 


 Massa buco nero 

 Rs 

 L_Eddington/Lsole 

 Rs/Rsole 

 Rs/(distanza di Urano) 

 Rigil Kentaurs 

 1 Msole

 3,3 km

 33.000

 

 

 

 10 Msole

 33 km

 330.000

 

 

 

 1 milione  Msole

 3,3 milioni di km 

 33 miliardi

 0,25

 

 

 4 milioni Msole

 12 milioni di km

 135 miliardi (oggi solo 100 Lsole)

 18

 

 

 


 


 


 


 


Osservato: gas fuoriesce dalla galassia: in tempi brevi "cesserà la formazione stellare"




anche il suo "
buco nero galattico" diventarà inattivo

 


 


 


 


 




 




 


 




 




la galassia attiva Hercules A, ellittica nell'ottico, alla radiofrequenza mostra notevoli "getti di plasma" lunghi oltre 106 anni luce

 

buco nero da 4,1 109 M


i getti sono relativistici, cioè la loro velocità è prossima a quella della luce ...

 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 Massa buco nero 

 Rs 

 L_Eddington/Lsole 

 Rs/Rsole 

 Rs/(distanza pianeta) 

 Rigil Kentaurs 

 1 Msole

 3,3 km

 33.000

 

 

 

 10 Msole

 33 km

 330.000

 

 

 

 1 milione  Msole

 3,3 milioni di km 

 33 miliardi

 2,5

 

 

 4 milioni Msole

 12 milioni di km

 135 miliardi (oggi 100 Lsole)

 17

 

 

 100 milioni Msole

 296 milioni di km

 3.300 miliardi

 426

 = 1 orbita di Mercurio

 

 1 miliardo Msole

 2.960 milioni di km

 33.000 miliardi

 4262

 = 1 orbita di Urano

 

 4,1 miliardi Msole

 12.200 milioni di km

 135.000 miliardi

 17.000

 = 3 orbite di Nettuno

 

 6,6 miliardi Msole

 19.600 milioni di km

 218.000 miliardi

 28.100

 = 4,6 orbite di Nettuno

 

 


 


 


 


 


i buchi neri sono dunque imprescindibili organizzatori del cosmo

 


 


 


 


 


 



Osservato: massa dei buchi neri galattici e e massa della intera galassia

 



è una relazione di tipo lineare

 


 


 


 


 


 


 




 




poi la fusione ... The Mice due galassie durante il merging ...

 


 


 


 


 


 


 




 




Modellistica: interazioni tra "buchi neri e galassie"




mancano certezze finali, per avere risultati ci vogliono
mega-computer sempre più potenti