Fino a qualche decennio fa si pensava che i buchi neri fossero soltanto delle curiosità matematiche previste dalla relatività generale di Albert Einstein. Oggi sappiamo che sono oggetti astronomici reali molto diffusi e di varie specie. Ci sono buchi neri stellari, buchi neri massicci e buchi neri super-massicci. Il più famoso di essi, che ha conquistato tutte le prime pagine dei mezzi di comunicazione, è M87*, quello “fotografato” nel 2019, dall’Event Horizon Telescope, un buco nero supermassiccio nella galassia ellittica Messier 87 a 56 milioni di anni luce da noi, nell’Ammasso della Vergine.
Il buco nero per definizione è oscuro e quindi non è visibile. Però è visibile il disco di accrescimento formato da gas, polveri e stelle che orbitano nel forte campo gravitazionale esistente attorno al buco nero. Un ambiente infernale dove la materia viene accelerata a velocità paragonabili a quella della luce; per questo si riscalda a temperature elevatissime ed emette radiazioni in tutto il campo elettromagnetico e quindi anche le radiazioni luminose. Si stima che l’orizzonte degli eventi di M87*, abbia un raggio di oltre venti miliardi di chilometri. Per farsi un’idea l’orbita di Plutone si trova a quasi sei miliardi di chilometri dal Sole. M87* è un buco nero supermassiccio, formatosi probabilmente dalla fusione di più buchi neri ed ha una massa pari a circa 6,6 miliardi di masse solari. In confronto, il buco nero nel centro della Via Lattea, Sagittarius A* è 1650 volte meno massiccio, perché ha una massa di circa 4 milioni di volte la massa del Sole. L’orizzonte degli eventi è la circonferenza che delimita la zona entro la quale qualsiasi corpo, perfino la luce, se dovesse entrare verrebbe risucchiato dal buco nero e non ne uscirebbe più. Per singolarità si indica il centro del buco nero dove è concentrata tutta la sua massa.
Fatte queste premesse, immaginiamo di essere nel XXXIII secolo, e immaginiamo una sfida fra due astronavi, Ison e Helley, superveloci tanto da superare la velocità della luce – la fantasia lo permette – che devono raggiungere la singolarità di M87*. Alla guida due fratelli: Jon e Mic che si cimenteranno nella impresa insieme alle loro ciurme. Il viaggio, lo sanno tutti e ne sono consapevoli, sarà comunque molto pericoloso, e probabilmente, per qualcuno, fatale. Mic, che comanda l’astronave Halley, ha scelto di tenersi a distanza di sicurezza attorno all’orizzonte degli eventi. Jon, avventuriero, coraggioso e assetato di conoscenza come l’Ulisse di Dante, con l’astronave Ison attraverserà l’orizzonte degli eventi per dare un’occhiata più da vicino all’interno di un mondo dove comanda incontrastata la terribile forza di gravità.
Il viaggio può iniziare e grazie alla nostra fervida fantasia abbiamo superato alcuni scogli fra cui quelli della distanza e dell’attraversamento dell’ambiente infernale del disco di accrescimento. Insomma siamo lì nella zona periferica di M87*. Le due astronavi si stanno avvicinando all’orizzonte degli eventi. Esse sono in comunicazione costante con lo scambio continuo di un segnale elettromagnetico. L’antenna dell’astronave Ison invia, ogni tre secondi, un segnale all’astronave Halley. Siamo quasi alla meta. Le due ciurme sono in fermento. Il raggiungimento dell’orizzonte degli eventi è previsto per le ore 12:00:00 di domenica 21 aprile 3233 del Tempo Universale.
Siamo alle ore 11:59:50 i segnali continuano ad arrivare regolarmente e le due astronavi proseguono il cammino. Jon con la sua astronave punta direttamente verso l’orizzonte degli eventi mentre Mic manovra per restare in orbita ellittica a una certa distanza di sicurezza. Alle 11:59:53 il segnale incomincia a ritardare un poco ed è lievemente distorto. Alle 11:59:56 il ritardo del segnale aumenta significativamente ed è distorto. Alle 11:59:59 Mic riceve il segnale con un ritardo di oltre un’ora ed in maniera molto distorto. Alle 12:00:00 Jon attraversa l’orizzonte degli eventi e adesso Mic dovrà attendere un’eternità per ricevere il prossimo segnale di Jon. Come la relatività di Einstein insegna il tempo misurato da Mic è molto diverso da quello misurato da Jon.
A bordo dell’astronave di Jon tutto procede normalmente: l’orizzonte degli eventi è stato superato come segnala la strumentazione di bordo, ma nessuno ha notato qualcosa di diverso, nessuno ha avvertito la minima perturbazione o subito effetti strani né si è accorto di alcunché. Il messaggio di aver superato l’orizzonte degli eventi viene inviato a Mic, ma non arriverà mai a destinazione. Intanto su Ison si fa festa: vengono stappate alcune bottiglie di Prosecco rosato spumante per celebrare l’evento. Questi uomini avventurosi sono entrati nella storia: è la prima astronave umana che oltrepassa un orizzonte degli eventi, ma non mancano nei loro visi evidenti espressioni di preoccupazione. Tutti sanno che il viaggio durerà ancora, ma non potranno mai più tornare indietro e il loro destino ormai è segnato. Man mano che l’astronave si avvicinerà sempre più e con maggiore velocità al centro del buco nero dove è concentrata tutta la massa di 6,6 miliardi di Soli, in quel punto chiamato singolarità, l’astronave sarà stritolata dalla sempre più crescente forza di gravità; sarà fatta a pezzettini fino a essere ridotta alle particelle elementari dei suoi atomi e con essa anche tutta la ciurma. La materia in quel punto perde qualsiasi significato e consistenza a noi nota divenendo pura energia. Per quelli che si trovano sull’astronave Halley guidata da Mic l’orologio sull’astronave Ison è fermo, ma per coloro che sono su Ison il tempo scorre come sempre e nulla è cambiato. La ciurma di Jon potrebbero rendersi conto di quello che è successo soltanto se avesse la possibilità di tornare indietro. Lo possiamo fare, ancora una volta, solo con la fantasia perché tornare indietro dopo aver superato l’orizzonte degli eventi è impossibile. Utilizzando la fantasia Jon vedrebbe questo: quello che per lui è stato il tempo brevissimo necessario per attraversare l’orizzonte degli eventi, diventa una durata infinita per quelli dell’astronave di Mic, ma anche per qualsiasi osservatore nell’Universo esterno all’orizzonte degli eventi.
Il superamento dell’orizzonte degli eventi segna la fine del tempo per chi sta fuori mentre la ciurma di Jon si sta dirigendo inesorabilmente verso il centro del buco nero. Tutti lo sanno benissimo a bordo: la navigazione potrà durare ancora per tanto tempo, ma il tuffo nella singolarità di M87* sarà un viaggio di sola andata.
Intanto dall’astronave di Mic col potente telescopio di bordo sul monitor si vede la seguente scena: sono le 11:59:50 l’astronave di Jon rallenta man mano che si avvicina all’orizzonte degli eventi. Quando giunge sul bordo nero dell’orizzonte degli eventi Mic vede l’astronave Ison che si ferma e resta immobile. Col passare del tempo la luce debole emessa da Ison dal giallo passa all’arancione e vira sempre più verso il rosso, per poi affievolirsi fino a scomparire completamente.
Viceversa dal telescopio dell’astronave di Jon, man mano che si avvicina all’orizzonte degli eventi per un tempo brevissimo, sul monitor si vede la luce dell’astronave Halley che dal celeste vira sempre più verso il blu e che la sua velocità schizza a valori prossimi a quelli della velocità della luce. Poi, una volta che Ison ha superato l’orizzonte degli eventi Jon nulla vede più e nemmeno qualsiasi altro evento sarebbe per lui visibile. L’orizzonte degli eventi costituisce una divisione insanabile fra il mondo senza tempo racchiuso nel centro del buco nero e il resto dell’Universo.
Il viaggio continua: le forze di marea del buco nero man mano che l’astronave Ison si avvicina al centro crescono sempre più di intensità fino a polverizzare tutto, riducendola in frammenti così minuti che, in confronto, i nuclei degli atomi saranno oggetti giganteschi. La materia così frantumata dalla tremenda forza di gravità perderà qualunque consistenza a noi nota. Ison è giunta nella singolarità che è un punto dove spazio e tempo hanno perso il loro significato, un punto dove è concentrata solo una quantità immensa di energia.
L’astronave di Jon non ce l’ha fatta. Il tragico destino, come quello di Ulisse e di tutti i suoi compagni che oltrepassarono le colonne di Ercole, si compie. La gravità ha vinto sulla materia. Il pur fortissimo cuore del nucleo degli atomi al pari di quello degli astronauti è sublimato. Sembrava che dovesse essere l’impresa dell’epoca, ma al suo passaggio oltre l’orizzonte degli eventi, alle 12:00:00 di domenica 21 aprile 3233, si sono persi i contatti con l’astronave Ison e i satelliti hanno monitorato soltanto un flebile bagliore di luce che tendeva sempre più verso il rosso fino a scomparire del tutto in pochi secondi. Nulla è riuscito a sopravvivere al singolare inghiottitoio. La materia dell’astronave era troppo tenera per poter resistere all’abbraccio mortale. Ison, con la sua corsa a velocità paragonabile a quella della luce, che aumentava quanto più si avvicinava al centro per l’attrazione di gravità, si è sbriciolata in particelle infime, senza massa. Un viaggio iniziato con tante aspettative circa dodici secoli fa quando si è staccata dal pianeta Terra, un angolo dell’Universo tranquillo e tiepido, per incamminarsi, sempre più velocemente, verso M87*: uno dei tanti punti più estremi dell’Universo. Addio Ison. Ci addolora la tua scomparsa. Abbiamo partecipato con trepidazione alla tua avventura e speravamo che tu sopravvivessi e che avremmo trascorso un pezzo del nostro viaggio con la tua presenza nel cielo di questo periodo primaverile. Lo sapevamo che era una impresa superiore al limite delle possibilità umane, ed è risultata di folle audacia.
