Il colore di un buco nero

I buchi neri sono gli oggetti più densi dell'universo. A causa della loro densità, formano campi gravitazionali estremamente potenti. I buchi neri assorbono tutta la materia e l'energia circostanti entro una certa prossimità. Per questo motivo questi oggetti celesti non emettono luce e quindi non hanno un colore. Gli astronomi possono rilevarli, tuttavia, monitorando le proprietà dei materiali e l'energia che li circonda.

Lo spettro elettromagnetico descrive la gamma di lunghezze d'onda e frequenze di diversi tipi di radiazione. I raggi X, le onde radio e la luce visibile sono tra i molti tipi di radiazioni presenti in questo spettro. Sperimenti il ​​fenomeno del colore quando la radiazione elettromagnetica di determinate lunghezze d'onda raggiunge i tuoi occhi. La radiazione elettromagnetica viaggia più velocemente di qualsiasi altra cosa nell'universo. Viaggia a quasi 300 milioni di metri al secondo (oltre 186.000 miglia al secondo). Tuttavia, la gravità influisce sulle radiazioni elettromagnetiche. Nemmeno la radiazione elettromagnetica può sfuggire alla forza gravitazionale di un buco nero. Pertanto, non puoi effettivamente vedere nulla quando guardi un buco nero. Nessuna luce, visibile o meno, viene emessa dal buco nero stesso.

L'orizzonte degli eventi descrive il punto in cui la forza di gravità esercitata da un buco nero è abbastanza forte che nulla può sfuggirgli. Poiché la forza gravitazionale esercitata da un oggetto diminuisce più lontano dall'oggetto, la materia può sfuggire alla gravità di un buco nero nell'area oltre l'orizzonte degli eventi. Mentre gli oggetti all'interno dell'orizzonte degli eventi non possono mai essere visti, gli osservatori saranno in grado di vedere gli oggetti all'esterno dell'orizzonte degli eventi.

Quando i corpi astronomici si allontanano dall'osservatore, appaiono di colore rosso. Questo redshift si verifica perché la velocità con cui si allontanano dall'osservatore allunga la lunghezza d'onda della luce visibile emessa dall'oggetto. Questa luce viene spostata verso l'estremità rossa dello spettro elettromagnetico, che è caratterizzato da lunghezze d'onda più lunghe. Quando gli oggetti si muovono verso l'orizzonte degli eventi di un buco nero, sperimentano uno spostamento verso il rosso infinito. Quindi, appaiono di colore più rosso a un osservatore fino a quando non diventano troppo deboli per essere visti.

Quando la materia si avvicina a un buco nero, si muove in una forma nota come disco di accrescimento. Generalmente, questi dischi si formano a causa delle interazioni tra la quantità di moto della materia e le forze gravitazionali del buco nero. All'aumentare della forza di gravità sulla materia in movimento, la materia si riscalda a causa dell'attrito tra le sue particelle atomiche costituenti. Alla fine, questa energia viene rilasciata come radiazione elettromagnetica, principalmente radiazione a raggi X. Queste emissioni di raggi X vicino a un buco nero si proiettano tipicamente in poli vicino all'orizzonte degli eventi perpendicolare al disco di accrescimento. Pertanto, un telescopio a raggi X può vedere le emissioni relative a un buco nero.