Per questo articolo servono due concetti fondamentali: sapere cosa è un buco nero di Kerr ed il teorema senza capelli.
Esistono diversi tipi di buchi neri. Fra di essi, tutti previsti dalla teoria della relatività generale, ci sono appunto quelli di Kerr-Newman che sono i più generali, in termini di massa, carica elettrica, e momento angolare. Un buco nero di Kerr-Newman è ciò che resta di una stella molto massiva, che si è portata con sé una parte del momento angolare e della carica elettrica che aveva da giovane. Per questo motivo ruotano molto di più degli altri.
Adesso veniamo al teorema no-hair (“senza capelli”). Questo teorema afferma che un buco nero è completamente caratterizzato da tre parametri fisici: massa, carica elettrica e momento angolare, anche se le osservazioni indicano che i buchi neri non possiedono una carica elettrica, quindi i parametri fondamentali sono solo la massa e il momento angolare.
Dopo il collasso gravitazionale, tutte le altre informazioni che esso possiede (i cosiddetti capelli), diventano inaccessibili come all’interno di una banca dati segreta e scompaiono dietro l’orizzonte degli eventi (il punto di non ritorno) del buco nero.
Recentemente è stato scoperto che i buchi neri estremi, con la massima carica elettrica o rotazione, violano questo teorema. Infatti, la curvatura spazio-temporale all’orizzonte del buco nero viene conservata ed è misurabile da un osservatore distante. Inoltre, secondo la teoria della relatività generale, un buco nero nato dalla collisione di due buchi neri molto massivi, risuona nello spazio producendo onde gravitazionali, cioè increspature dello spazio-tempo, proprio come avviene per una campana che viene colpita e riverbera le onde sonore.
Se la teoria è corretta, il tono e il decadimento di queste onde gravitazionali fornirebbe una informazione diretta sulla massa e sulla rotazione del buco nero neonato. La curvatura spazio-temporale è come una scatola di informazioni, descritta da una equazione della relatività generale che si chiama metrica e che porta con sé informazioni su come si è formato il buco nero oltre che i tre attributi classici. E questo è un problema perché viola il suddetto teorema.
Quello che è ancora più importante è che questa quantità è potenzialmente misurabile attraverso gli osservatori che vanno a caccia di onde gravitazionali come quelli terrestri o quello spaziale LISA ancora da dislocare. I fisici hanno scoperto che anche se le perturbazioni esterne dei buchi neri estremi decadono come fanno anche per i buchi neri regolari, lungo l’orizzonte degli eventi alcuni campi di perturbazione si evolvono nel tempo indefinitamente.
