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livello elementare
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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: geometrie non euclidee, dilatazione dello spazio, wormhole
Un team di ricercatori cinesi, in un articolo pubblicato da arXiv, Is GW190521 a gravitational wave echo of wormhole remnant from another universe?, ha ipotizzato che un segnale di una misteriosa onda gravitazionale, nota come GW190521, potrebbe non aver avuto origine nel nostro universo ma provenire da un universo parallelo collegato al nostro attraverso un wormhole.
Interpretazione artistica della fusione di buchi neri binari responsabile di GW190521. Lo spazio-tempo, mostrato come un tessuto su cui è stampata una visione del cosmo, è distorto dal segnale di GW190521. Le mini-griglie turchesi e arancioni rappresentano gli effetti di trascinamento dovuti alla rotazione individuale dei buchi neri. Gli assi di rotazione stimati, o autorotazioni, dei buchi neri sono indicati dalle frecce colorate corrispondenti. Lo sfondo suggerisce un ammasso stellare, uno dei possibili ambienti in cui potrebbe essersi verificato GW190521 – Crediti: Raúl Rubio / Virgo Valencia Group / The Virgo Collaboration GW190521 – EGO – European Gravitational Observatory
Facciamo un passo indietro. Il 21 maggio 2019 venne scoperto un evento misterioso, un segnale di onda gravitazionale risultante dalla fusione di due buchi neri, forse associato a un lampo di luce coincidente in vicinanza di un buco nero supermassiccio. Questo evento fu osservato a 17 miliardi di anni luce dalla Terra dai rivelatori LIGO e Virgo, un lampo estremamente breve e atipico che non si adattava perfettamente ai classici schemi derivati dalla fusione di due buchi neri binari e che si differenziava dal caratteristico “cinguettio” graduale (chirp) prodotto da questo tipo di unione.
Percorso all’interno di un Hyper Wormhole dove lo spazio si piega fino a chiudersi su se stesso per poi rispandersi e sfociare nel futuro. La distorsione dello spaziotempo genererebbe una convergenza dei piani, aprendo un passaggio noto come wormhole – Fonte Federico Ciccarese Hyper Wormhole.jpg – Wikimedia Commons
Nel giugno 2020, gli astronomi segnalarono l’osservazione di un lampo di luce nella costellazione del Centauro che potrebbe essere associato a GW190521. Se i due eventi (quello del 2019 e 2020) fossero effettivamente collegati, si tratterebbe della prima scoperta di una sorgente elettromagnetica correlata alla fusione di due buchi neri. I ricercatori ipotizzarono che la fusione dei due buchi neri più piccoli avesse indirizzato un buco nero di massa intermedia appena formato su una traiettoria tale da incontrare il disco di accrescimento di un buco nero supermassiccio, non correlato ma vicino. La disgregazione del materiale avrebbe quindi causato quel bagliore di luce.
Ed ora viene il bello. Un gruppo di scienziati dell’Accademia Cinese delle Scienze, guidati dal fisico Qi Lai, ha proposto nell’articolo sopra citato una teoria decisamente bizzarra ovvero che questi eventi possano essere echi generati da un altro universo attraverso un wormhole. Secondo il team cinese il segnale rilevato non sarebbe quindi una fusione di buchi neri nel nostro universo, ma piuttosto l’eco di una collisione avvenuta in un universo parallelo. Il segnale avrebbe quindi viaggiato attraverso questo tunnel nello spazio-tempo collegando regioni distanti o addirittura universi diversi.
 Il concetto di wormwhole si basa su una soluzione speciale dell’equazione di campo di Einstein, un’ipotetica struttura topologica che connette disparati punti nello spaziotempo. Chiamato tecnicamente ponte di Einstein-Rosen, potrebbe essere visualizzato come un cunicolo spazio-temporale, un tunnel con due estremità in punti separati posti in differenti luoghi nello spazio o differenti momenti nel tempo, o entrambi. Un’ipotesi che ha solleticato molti scrittori di fantascienza che li hanno immaginati come dei tunnel per poter passare da una parte all’altra dell’Universo accorciando distanze altrimenti impensabili. |
Cos’è la distanza?
A questo punto è necessario chiarie un concetto: quella della distanza. Abituati al nostro mondo, la distanza tra due punti è una misura lineare, ma quando ci spostiamo nello spazio dobbiamo far conto con la dilatazione dello spazio tempo. Usiamo il termine “anni luce” per indicare il tempo che la luce impiega dal punto A al punto B … essendo la velocità della luce costante (c) e non superabile la distanza si ricava dalla ben nota formula (tempo per velocità) ma … potremmo avere delle sorprese.
Questo perché nel tempo lo spazio potrebbe subire delle dilatazioni; immaginiamoci ora un tapis roulant sul quale effettuiamo 10.000 passi che, improvvisamente, subisse una deformazione. In pratica sarebbero sempre diecimila ma il tappeto, a causa della dilatazione, diventerebbe più lungo. In questa ipotesi, durante il viaggio intergalattico, un’astronave percorrerebbe uno spazio che si potrebbe dilatare accorciandosi o allungandosi a causa della gravità.
Universi paralleli
Secondo lo studio cinese, la fusione di due buchi neri in un universo parallelo avrebbe prodotto non solo delle onde gravitazionali, ma anche un residuo che avrebbe generato un wormhole, sufficientemente stabile da consentire a parte del segnale di attraversare il nostro cosmo. La forma insolita ed estremamente breve di GW190521 sarebbe quindi spiegata come un'”eco” di quell’evento esterno. Un’ipotesi che mette i brividi perché confermerebbe la presenza di universi paralleli che potrebbero essere collegati tramite dei wormhole, previsti dalla relatività generale di Einstein ma mai osservate direttamente. In parole semplici, se l’ipotesi cinese fosse confermata, non si tratterebbe solo di un allargamento della teoria attuale ma di un suo sconvolgimento. Le implicazioni della fisica teorica e della cosmologia sarebbero enormi, e si dovrebbe accettare il concetto affascinante del multiverso ovvero delle infinite realtà.
Per completezza, la risposta scientifica internazionale è stata diversa: potrebbe trattarsi di fenomeni sconosciuti relativi alle onde gravitazionali e questo segnale potrebbe rientrare come risultato di collisioni di oggetti estremamente massicci, come i buchi neri, con la presenza di materia oscura. Chissà …
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in anteprima analogia 2D di un wormhole (ponte di Einstein-Rosen) dove (a) percorso lungo nello spazio normale (magenta) e (b) percorso breve attraverso il wormhole (verde) Einstein-rosen-bridge-model.png – Wikimedia Commons
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