Questi peculiari corpi celesti possiedono un'attrazione gravitazionale talmente intensa che nemmeno la luce può sfuggire da essi, e ciò ha portato a svariati interrogativi riguardanti la loro natura e le loro caratteristiche. Grazie al lavoro di Stephen Hawking e Roger Penrose, numerose questioni hanno trovato una risposta teorica, e recentemente le deduzioni del primo hanno anche ricevuto conferme sperimentali in laboratorio, dove (grazie alla creazione di buchi neri di piccolissime dimensioni) si è osservato come delle fluttuazioni quantistiche – le cosiddette radiazioni di Hawking – possano fuoriuscire da questi corpi, almeno quando viene mandato un impulso (il caso generale rimane ancora non dimostrato).
In questo momento, una domanda che fatica a trovare una risposta riguarda la possibilità di osservare la singolarità di un buco nero dall'esterno. E' infatti ormai noto che un buco nero può essere suddiviso in due parti (l'orizzonte degli eventi e la zona esterna ad esso), come mostrato nell'immagine seguente.
L'oggetto di studio principale coinvolge l'orizzonte degli eventi, dove è contenuta la singolarità, ovvero un punto in cui le attuali leggi della fisica (comprese la relatività e la meccanica quantistica) si annullano. La situazione che sorge è la seguente: supponendo di potersi avvicinare abbastanza a un buco nero senza essere inghiottiti, si potrebbe vedere questo punto di singolarità? La Weak Cosmic Censorship Conjecture (Ipotesi di censura cosmica debole) predice una risposta negativa a tale quesito.
Questa congettura risulta particolarmente difficile da provare a causa dei differenti casi da tenere in considerazione: in pratica, i vari tipi di buco nero esistenti si comportano in modo diverso l'uno dall'altro, e diventa quindi complesso trarre conclusioni generalizzate. Ora, però, un recente articolo del ricercatore Bogeun Gwak mette in luce un nuovo metodo di approccio al problema, basato su un suo precedente lavoro di tre anni fa, secondo il quale i buchi neri aventi una carica elettrica e momento angolare nel campo da loro generato (in termini tecnici, si parla di buchi neri di Kerr-Newman-(anti-)de Sitter con un campo scalare carico elettricamente) soddisfano l'ipotesi. Il metodo di dimostrazione sfrutta le proprietà del flusso, che informalmente può essere visto – in questo contesto – come il trasporto di energia. Confrontando i flussi all'esterno e all'interno dell'orizzonte degli eventi, e sapendo che l'energia si conserva, si conclude che il momento angolare e la carica elettrica vengono ‟inviati” verso la singolarità, rendendone impossibile la visione per un osservatore esterno.
Ciò che bisogna sottolineare è che il risultato, in realtà, parte da questo caso speciale e, sfruttando al meglio le proprietà del flusso, si estende a qualsiasi condizione di contorno del campo scalare in considerazione. La conclusione è che il metodo sviluppato da Gwak, nonostante non sia ancora pronto a essere esteso a tutte le casistiche possibili, potrebbe in futuro portare alla risoluzione completa dell'ipotesi di censura cosmica debole, facendo enormemente avanzare le branche dell'astronomia e cosmologia che si occupano dello studio dei buchi neri.
FONTE: Gwak, B. Weak cosmic censorship conjecture in Kerr-Newman-(anti-)de Sitter black hole with charged scalar field, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. First published: 7 October 2021.