sabato 4 febbraio 2017

Buchi neri esotici si trasformano in un superfluido


  
I buchi neri nel nostro universo possono sembrare bizzarre e voraci bestie - ma le cose più strane sono quelle possibili. Simulazioni di buchi neri ne hanno rivelato i primi esemplari superfluidi.

I superfluidi sono una forma di materia che fa un ulteriore passo avanti oltre la mera fusione. Quando un solido si trasforma in un liquido, ciò che era robusto e rigido comincia a fluire. I superfluidi hanno zero aderenza o viscosità: possono scorrere anche in salita. Essi hanno anche una temperatura completamente uniforme.

Ma i superfluidi sono estremamente difficili da creare. Solo l'elio liquido è stato persuaso a diventare un superfluido, e poi solo a temperature vicine allo zero assoluto. Inoltre sono ancora più difficili da studiare o da rendere in un modello: molti dei calcoli importanti e necessari per determinarne le proprietà e il funzionamento nessuno sa ancora come farli.

Ora, Robert Mann presso l'Università di Waterloo in Canada ed i suoi colleghi hanno modellato un buco nero teorico che cambia in un modo che è matematicamente identico a quello che fa l'elio liquido superfluido quando si trasforma.

Questi modelli di buchi neri sono esotici, esistenti in un più alto spazio-tempo con proprietà molto diverse dal nostro. Dando certe condizioni per l'interazione della gravità con la materia, l'interruttore di superfluidità potrebbe potenzialmente scattare in un insieme più ampio di buchi neri - ma probabilmente non quelli del nostro universo.

"E' pensabile che queste condizioni possano essere soddisfatte nel nostro universo, ma probabilmente non lo sono", dice Mann.

Anche così, simularli è potenzialmente illuminante. "Questo ci potrebbe dire qualcosa dei superfluidi che non siamo in grado di calcolare con altri metodi, e questo è parte del divertimento", dice Jennie Traschen dell'Università del Massachusetts Amherst.

L'altra parte della ricerca è esattamente l'opposto: lo studio dei superfluidi potrebbe insegnarci come i buchi neri si comportano a diverse temperature e pressioni. "Si possono vedere questi fenomeni termodinamici all'opera sul buco nero, e si può imparare da queste interazioni come la termodinamica opera nel mondo di tutti i giorni," dice il co-autore Robie Hennigar, dell'Università di Waterloo.

Utilizzando un enigma per modellarne un'altro, i ricercatori stanno avvicinandosi sempre più ad una comprensione di entrambi.

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