Dalla polvere ai buchi neri

Il 19 gennaio 2024 è stato pubblicato sull'autorevole rivista scientifica Physical Review Letters l'articolo Dust collapse in asymptotic safety: A path to regular black holes [Phys. Rev. Lett. 132, 031401 (2024)].

Gli autori sono il Dr. Alfio Bonanno (INAF-OACT & INFN Sez. Catania), il Prof. Daniele Malafarina (Nazarbayev University, Astana, Kazakhstan), e il Dott. Antonio Panassiti, giovane dottorando in Fisica (38° ciclo) al DFA. Il prestigioso risultato è un ulteriore successo della sinergia fra il DFA UniCT e gli Enti di ricerca con cui mantiene strette collaborazioni (in questo caso, l'Osservatorio Astrofisico di Catania dell'Istituto Nazionale di Astrofisica, e la Sezione di Catania dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), e la qualità della formazione scientifica offerta dal Dipartimento ai propri Studenti, alle proprie Studentesse, ai propri Dottorandi, alle proprie Dottorande.

Tra gli oggetti astronomici più elusivi eppure maggiormente studiati, sia a livello teorico che osservativo, i buchi neri erano inizialmente contemplati come soluzioni "singolari" delle equazioni di Einstein della Relatività Generale. Nonostante siano "neri" (neanche la radiazione elettromagnetica è capace di sfuggire alla loro attrazione gravitazionale), recenti osservazioni radioastronomiche hanno fornito il "selfie" di un buco nero, diventato ormai virale. Le ricerche teoriche nell'ambito di modelli di relatività quantistica mirano a studiarne l'evoluzione, dalla loro formazione fino alla loro possibile trasformazione in "buchi bianchi".

L'articolo di Bonanno et al. descrive la nascita di un buco nero regolare a partire da una nuvola di polvere, che interagisce con la geometria curva dello spaziotempo mediante una funzione di accoppiamento. La forma funzionale di quest'ultima viene dedotta a partire dal modello della cosiddetta asymptotic safe gravity.

Nella polvere che collassa riecheggia forse il verso lucreziano multa minuta modis multis per inane videbis (De rer. natura, 2.116).