Astronomia

Perché i buchi neri ci sembrano neri?

Perché i buchi neri ci sembrano neri?

Perché i buchi neri ci sembrano neri?

La domanda potrebbe sembrare strana, ma la mia testa è rimasta bloccata. Come sappiamo gli oggetti che cadono nei buchi neri sembrano rimanere invariati nel suo orizzonte degli eventi a causa della natura che le luci non possono sfuggire da esso. Ad esempio, nell'immagine sottostante (immagine con l'astronauta bianco) del buco nero vedremo l'astronauta rimanere nel suo orizzonte degli eventi.

Ora, sappiamo anche che i buchi neri attirano costantemente tutti gli oggetti interstellari e le meteore intorno a sé, quindi se questi oggetti vengono afferrati dal buco nero, dovremmo vedere molti di questi oggetti rimanere invariati sulla sua superficie dell'orizzonte degli eventi, quindi il il colore del buco nero non dovrebbe essere nero ma il colore distorto dagli oggetti (cioè l'immagine sotto). Ma ancora vediamo il suo colore un nero puro nella maggior parte delle rappresentazioni e delle foto.

Allora perché vediamo i buchi neri neri invece dei colori distorti degli oggetti spaziali?


Perché anche la luce viene spostata verso il rosso verso lunghezze d'onda infinite quando l'oggetto in caduta sembra avvicinarsi all'orizzonte degli eventi. Le due cose vanno insieme: l'oggetto sembra congelarsi all'orizzonte degli eventi secondo un osservatore distante, ma ciò significa che le frequenze di luce che emettono (secondo lo stesso osservatore distante) tendono verso lo zero.

Quindi, se avessi un telescopio in grado di vedere lunghezze d'onda estremamente lunghe, l'oggetto potrebbe rimanere "visibile" solo per un po' più a lungo.


Quando l'astronauta è molto al di fuori del buco nero, possiamo vedere l'astronauta normalmente.

Mentre l'astronauta cade verso il buco nero, le cose si fanno strane. Non vediamo l'astronauta oltrepassare l'orizzonte degli eventi, invece quando l'astronauta cade verso l'orizzonte degli eventi, sembrerà essere in tempo dilatato. L'orologio al polso sembrerà (dal nostro punto di vista) correre più lentamente (non se ne accorgerà dal suo punto di vista, l'orologio è normale). Man mano che si avvicina all'orizzonte degli eventi, la luce riflessa da lui sarà sempre più spostata verso il rosso. Man mano che si avvicina all'orizzonte degli eventi, la luce diventerà rossa spostata verso l'infrarosso (a quel punto apparirà invisibile), quindi le microonde e poi lunghezze d'onda sempre più lunghe che trasportano sempre meno energia. Diventerà nero e invisibile per noi.

Quindi non puoi vedere gli oggetti che sono caduti nel buco nero.

Dal punto di vista dell'astronauta, cade e in breve c'è una singolarità nelle equazioni. Sembra che il suo corpo sia compattato in un unico punto di densità infinita, sembra che la relatività generale non possa ancora descrivere questo stato, che richiederà una teoria quantistica della gravità.


Buchi neri

Il nostro sole ha le dimensioni di 1 milione di Terre, tuttavia, è in miniatura rispetto alla maggior parte delle stelle, anche la Via Lattea è piccola rispetto alla maggior parte delle galassie, la via Lattea è un granello di sabbia in confronto ad alcuni. Per capire come si forma un buco nero dobbiamo conoscere il ciclo di vita di una stella. Una stella si forma quando una grande quantità di gas, principalmente idrogeno, inizia a collassare su se stessa a causa della sua attrazione gravitazionale.   Mentre sta collassando, gli atomi di gas iniziano a scontrarsi tra loro sempre più frequentemente e a velocità sempre maggiori, causando il riscaldamento del gas. Dopo un po' il gas sarà così caldo che gli atomi di idrogeno si scontrano, non rimbalzano più l'uno contro l'altro, ma si combinano tra loro formando elio. Il calore rilasciato da questa reazione è ciò che fa brillare la stella. Il calore aggiuntivo da questo aumenterà anche la pressione del gas fino a quando l'attrazione gravitazionale non sarà bilanciata con la pressione e smetterà di collassare: abbiamo una stella! La stella rimarrà così stabile fino a quando non consumerà il suo combustibile (fusione di idrogeno). Una volta che la stella esaurisce il carburante, inizierà a raffreddarsi e a contrarsi.

Il nostro sole è piccolo quindi muore come un Gigante rosso, quando cresce senza sosta e questo potrebbe finire sulla Terra [Tempo stimato : 4 miliardi di anni prima che il nostro sole diventi una gigante rossa.] Prendiamo il nostro sole e moltiplichiamo le sue dimensioni per dieci. La morte di esso forma a Supernova, un'enorme esplosione quando il sole muore. Ora riduciamolo alle sue dimensioni normali. Ora, moltiplichiamolo di nuovo, questa volta, per cento, e supponiamo che la stella sia al di sopra del limite di Chandrasekhar, <1.5x la massa del sole. Quando muore, forma un Hyper-Nova, un'esplosione colossale quando muoiono enormi stelle. Perché le Hyper-Nova formano un'esplosione così grande? Bene, ecco una parte importante. I buchi neri si formano al centro. Risucchia l'energia lentamente, per milioni, forse miliardi, forse anche trilioni di anni, alla fine il piccolo buco nero "tosserà" tecnicamente e poi causerà l'esplosione, e così viene mostrato il buco nero. Il campo gravitazionale della stella cambia i percorsi dei raggi luminosi nello spazio-tempo. I coni di luce sono leggermente piegati verso l'interno vicino alla superficie della stella. Man mano che la stella si contrae, il campo gravitazionale in superficie diventa più forte e la luce si piega sempre di più verso l'interno. Ciò rende più difficile la fuga e la stella appare più fioca e più rossa a un osservatore. Alla fine la stella si sarà ridotta a un certo raggio e la forza gravitazionale sulla superficie della stella sarà così forte e piegherà i coni di luce verso l'interno così tanto che la luce non potrà più sfuggire. Ora abbiamo un buco nero! Lo strato più esterno del buco nero è chiamato orizzonte degli eventi che coincide con i percorsi dei raggi luminosi che non riescono a sfuggire dal buco nero. Alcuni buchi neri possono risucchiarne di più, formando un buco nero supermassiccio.

Buchi neri supermassicci

Una teoria raccontata da scienziati molto intelligenti di "How the Universe Works" di Discovery è che quando l'universo era giovane, era pieno di buchi neri, che alla fine si mescolavano in buchi neri supermassicci e alla fine potrebbero ottenere forze follemente forti per afferrare le stelle. Un buco nero è piuttosto in miniatura ed è realizzato all'interno di una stella, ma non è supermassiccio. I buchi neri supermassicci sono l'unica forza assoluta nell'universo che può afferrare una stella, e la frusta è intorno, se una stella entrasse nel NOSTRO sistema solare, supermassiccio o no, sarebbe la fine. Il nostro sole verrà risucchiato, però, lentamente. Terra, beh, questo è vicino al peggio, la nostra crosta sarà sbriciolata come crosta di pane, il mantello ci attaccherà, il campo magnetico che abbiamo dal nucleo di ferro, che perderà il suo potere, ma la parte peggiore è. prenderà la gravità che abbiamo e la schiaccerà!

Quasar La luce più forte della continuazione spazio-temporale.

Qual è la luce più forte? Un sole? Una lampadina gigante? No. a quasar [Quay-zahr] un buco nero assorbe tanti pianeti e tanta luce, quando il mondo era giovane, si dice che una volta la Via Lattea fosse un quasar. Le prove scientifiche mostrano che un buco nero supermassiccio si trova al centro della Via Lattea, e forse di tutte le galassie. Una volta, quando la nostra galassia era giovane, eravamo un quasar. Il buco nero non smetteva di digerire il potere, quindi sparò l'immenso raggio di luce. I quasar includono polvere di stelle e molto di più, i buchi neri supermassicci potrebbero avere frammenti di stelle all'interno del quasar.

Fotografie e immagini computerizzate e immagini formate dalla tecnologia NASA dei buchi neri


Scienziato della NASA rivela cosa lo terrorizza di più dei buchi neri

I buchi neri sono stati alcuni dei fenomeni più misteriosi nell'universo da quando il primo, Cygnus X-1, è stato rilevato nel 1964.

La scorsa settimana, la NASA ha celebrato i mostri cosmici con "Black Hole Week", in cui l'agenzia ha rilasciato una nuova animazione dei loro effetti di piegatura della realtà.

In una sessione di domande e risposte, Jeremy Schnittman, un astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, ha detto Newsweek su alcuni dei restanti misteri dei buchi neri e cosa li rende così allettanti per gli scienziati. Le parti sono state leggermente modificate per chiarezza.

Da dove pensiamo che provenga la maggior parte dei buchi neri?

"Pensiamo che la maggior parte dei buchi neri si formino in una supernova, quando hai una stella molto massiccia che raggiunge la fine della sua vita quando esaurisce il carburante. Tutto ciò che rimane è la gravità, e non abbastanza energia per mantenerla calda e trattenerlo dal collasso La gravità vince, fai esplodere alcune delle parti esterne e questo è ciò che fa la supernova e poi il resto crolla in un buco nero.

"E poi c'è l'altro tipo, fondamentalmente l'altro tipo di buco nero, che è chiamato il buco nero supermassiccio. E questi sono quelli che sono milioni o addirittura miliardi di volte la dimensione del sole. E non sappiamo davvero da dove sono venuti.Si adattano al centro della galassia, ne abbiamo uno nella Via Lattea chiamato Sagittarius A*.

"In termini di durata della vita dei buchi neri, qualsiasi tipo di buco nero come quello vivrà per sempre trilioni e trilioni di anni più a lungo di quanto ci aspettiamo che sopravviva qualsiasi altra cosa nell'universo".

E alla fine muoiono quando rilasciano tutta la loro energia come radiazione di Hawking, giusto?

"Sembra una previsione molto solida. Ma la radiazione di Hawking è una forma di radiazione molto, molto debole e non è mai stata effettivamente rilevata. E, naturalmente, ci sono altre cose nell'universo, giusto? C'è tutta questa radiazione cosmica di fondo. Quindi se se ci pensi, il buco nero non comincerà nemmeno a rimpicciolirsi finché non inizierà a emettere più radiazioni di Hawking di quelle che sta attirando da altre radiazioni di fondo. Quindi dovresti davvero prendere un buco nero perfetto e metterlo in un vuoto perfetto con nient'altro prima che la radiazione di Hawking avrebbe anche la possibilità di fare qualsiasi cosa."

Cosa non sappiamo dei buchi neri?

"Molto. È un buon campo in cui trovarsi perché ci sono molte cose che non sappiamo. Quindi, come scienziato, è fantastico.

"Domanda famosa: se lanci un Enciclopedia Britannica in un buco nero, dove vanno a finire tutte quelle informazioni? Rimane bloccato lì dentro per sempre? È mai possibile riprodursi scoprendo esattamente in che modo esce? Penso che la giuria sia ancora fuori discussione. Ci sono argomenti ragionevoli per entrambi. Uno è che viene semplicemente confuso. E tutte le radiazioni che alla fine escono sono solo una specie di rumore. L'altra idea è che ogni singolo fotone che esce ha, codificato in esso, alcune delle informazioni che sono entrate. In entrambi i casi, è una situazione teorica altamente idealizzata che sarebbe molto difficile da misurare in pratica".

"Una delle cose che ho menzionato prima, i buchi neri supermassicci? Non sappiamo davvero da dove provengano. Sappiamo che esistevano molto presto, quando l'universo era relativamente giovane, diciamo anche un miliardo di anni o meno . È come entrare in un asilo nido e vedere un gruppo di novantenni, tipo cosa ci fanno qui? Come possono queste grandi cose essere cresciute e diventare così grandi e potenti, così presto? È un grande, grande domanda in astronomia in questo momento."

Cosa stai cercando di osservare nei buchi neri in questo momento?

"Ci piacerebbe davvero poter vedere due buchi neri supermassicci fondersi. Con il rilevatore di onde gravitazionali LIGO abbiamo visto o sentito o rilevato la fusione di molti piccoli buchi neri. È molto eccitante. Ma ci piacerebbe vedere quelli più grandi .

"C'è un nuovo telescopio a raggi X della NASA che stiamo lanciando, penso che quest'estate o potrebbe essere spostato un po', che esaminerà qualcosa chiamato polarizzazione dei raggi X che ci dirà essenzialmente la forma del buco nero e qualcosa di veramente bello da misurare.

"E dovrebbero esserci letteralmente centinaia di milioni di buchi neri, appena sparsi in tutta la Via Lattea. Ne abbiamo rilevati solo 20 o 30. Quindi una delle cose su cui sto lavorando è trovare nuovi modi di trovare quegli altri 100 milioni di buchi neri sparsi in tutta la Via Lattea. Alcuni dei quali potrebbero essere entro 20 o 30 anni luce, che è abbastanza vicino in termini astronomici".

E se potessimo creare un buco nero proprio qui sulla Terra?

"Anni fa, la gente era molto nervosa per il Large Hadron Collider e se avrebbe fatto esplodere la Terra. Non era una domanda così folle come si potrebbe pensare.

"Sarebbe davvero bello, penso, essere in grado di creare un piccolo buco nero in miniatura. La cosa buona dei buchi neri in miniatura è che la radiazione di Hawking è davvero importante perché più si riducono, più grande diventa l'effetto della radiazione di Hawking. .

"Sarebbe davvero interessante se potessimo creare un buco nero in laboratorio in modo relativamente controllato, studiare le radiazioni di Hawking o addirittura trasformarle in piccole centrali elettriche in miniatura. Tutte queste idee sono apparse nella fantascienza nel corso degli anni. . E penso che sarebbe davvero interessante vedere se alla fine potremmo davvero farlo."

Infine, qual è secondo te la cosa più terrificante dei buchi neri?

"La cosa terrificante, ma anche la cosa più bella, penso, è il modo in cui distorcono il tempo. La gente parla di buchi neri, sono così incredibili perché nemmeno la luce può sfuggire da un buco nero. Lo capisco. Ma, sai&hellip light non può sfuggire neanche da una scatola di cartone.

"Ma questa idea di come il tempo stesso sia deformato? Voglio dire, tutta la nostra realtà e coscienza è costruita intorno al tempo. Penso che la cosa più affascinante e potenzialmente terrificante dei buchi neri sia come possono controllare il tempo in un modo che davvero nient'altro può. Come esseri umani moderni e avanzati, amiamo controllare le cose e possiamo controllare tutto tranne il tempo".


Perché i buchi neri ci sembrano neri? - Astronomia

Questa è un'ottima domanda! Ci sono due ragioni per cui non vediamo mai la materia cadere in un buco nero. La prima ragione è a causa di dilatazione del tempo gravitazionale se lasciassimo cadere un orologio in un buco nero, lo vedremmo ticchettare sempre più lentamente. La seconda ragione è a causa di redshift gravitazionale quando un oggetto luminoso cade in un buco nero, i fotoni emessi, perdono energia uscendo dal campo gravitazionale, provocando lo spostamento dell'intero spettro nell'infrarosso, che è al di fuori della gamma di luce visibile che possiamo rilevare.

Tuttavia, entrambi questi effetti sono forti e significativi solo molto vicino al buco nero. Per un buco nero la massa del Sole, la dimensione del buco nero è solo di pochi chilometri. Quindi, per essere influenzato dagli effetti di dilatazione temporale del buco nero di massa solare (ignorando la gravità!), il buco nero dovrebbe trovarsi nella tua stessa città! Quindi i buchi neri possono avvicinarsi molto l'uno all'altro prima che la dilatazione del tempo diventi forte. Naturalmente, i buchi neri si avvicinano e si uniscono, quindi a un certo punto dobbiamo avere una dilatazione temporale molto forte. Cosa succede a questo punto?

Ricorda che i buchi neri stessi non sono in realtà oggetti solidi che si schiantano l'uno contro l'altro. Ma c'è un altro modo in cui possiamo pensare ai buchi neri per dare loro un senso:

I vortici sono luoghi nell'oceano dove la corrente ci spinge verso il centro dove non possiamo scappare. Questo è simile all'effetto di un buco nero. In effetti, possiamo anche capire la dilatazione del tempo in questo modo:

Immagina che tu e un amico siate in barche separate e voi due abbiate trovato un grande vortice nell'oceano. Il tuo amico decide di esplorare l'idromassaggio mentre tu stai al sicuro lontano. Per comunicare con te, il tuo amico ha portato dei pesci messaggero che rilasciano il pesce nell'oceano e nuotano verso la tua barca, portando un piccolo messaggio. Naturalmente, mentre il tuo amico si addentra sempre di più nel vortice, i pesci messaggero impiegano sempre più tempo per uscire e raggiungerti. Alla fine, il tuo amico è caduto abbastanza in profondità nel vortice che tutti i pesci messaggero che rilascia sono intrappolati con lui che smetti di ricevere messaggi.

L'analogia da fare qui è che i buchi neri possono essere pensati come vortici nello spaziotempo, e i "pesci messaggero" rilasciati dal tuo amico sono i fotoni (e le onde gravitazionali) che vengono emessi quando gli oggetti cadono nei buchi neri. Il fatto che i messaggi alla fine siano intrappolati all'interno del vortice rappresenta che l'orizzonte degli eventi, il punto di non ritorno, è stato attraversato. Nota come non c'è una superficie fisica intorno ai vortici che rappresentano questo punto di non ritorno con i buchi neri la situazione è la stessa.

Quindi ora possiamo rispondere alla domanda, che aspetto ha quando due buchi neri si fondono? È simile alla fusione di due vortici, possiamo immaginare di rilasciare molti pesci messaggero per dare un senso a ciò che sta accadendo in questa regione altamente dinamica dell'oceano. Per fortuna non dobbiamo immaginare troppo, uno dei nostri alunni, Will Throwe, ha fatto proprio questo calcolo! I risultati del calcolo sono stati trasformati in un video che puoi trovare seguendo il link: Due buchi neri si fondono in uno

Nota che le sfere nere nel video non sono i buchi neri stessi, ma piuttosto i loro ombre, significando il loro aspetto quando teniamo conto del modo in cui deviano e intrappolano la luce. Anche se c'è una forte dilatazione del tempo vicino alla superficie di un buco nero, le superfici stesse sono oggetti molto dinamici e quindi dobbiamo usare le simulazioni invece per rispondere alle nostre domande su come sarebbero le cose se avessimo un telescopio. Per fortuna abbiamo molte persone determinate e appassionate che ci lavorano!

Potrebbe esserci una domanda persistente: come possiamo vedere i buchi neri fondersi se non vedrò mai un oggetto caduto in un buco nero oltre l'orizzonte? Come conciliare questo? Una cosa da tenere presente è che quando immaginiamo di far cadere un orologio in un buco nero, immaginiamo che l'orologio si avvicini sempre più lentamente, e il buco nero sia seduto lì, senza reagire. Dalle fusioni binarie di buchi neri dovremmo renderci conto che i buchi neri hanno una vita propria! Come in, il buco nero "stazionario" che abbiamo avuto nel nostro esperimento mentale di far cadere un orologio non è così stazionario, dopotutto. L'orologio in movimento significa che siamo in uno spaziotempo dinamico, e in uno spaziotempo dinamico l'orizzonte del buco nero cambia effettivamente forma! Ad un certo punto, quando l'orologio si avvicina abbastanza, la superficie del buco nero si "arriccia" leggermente e "bacia" l'orologio caduto mentre cade. Questa è un'immagine più accurata di quella in cui la superficie del il buco non fa proprio niente. Ma per arrivare alla risposta scientifica completa e arrivare alla storia completa, dobbiamo fare simulazioni come ha fatto Will! Speriamo di avere più bei video di simulazioni in futuro!


Scienziato vede un significato profondo nei buchi neri dopo il trionfo dell'Event Horizon Telescope

Potresti citare molte ragioni: sono mostri divoratori di materia, il che li rende il dispositivo di trama perfetto per un film Disney. Distorcono lo spaziotempo, dimostrando strane implicazioni della relatività generale. Sono così massicci che all'interno di un confine noto come orizzonte degli eventi, nulla, nemmeno la luce, può sfuggire alla sua presa gravitazionale.

Ma forse la caratteristica più intrigante dei buchi neri è il loro puro mistero. A causa delle regole della relatività, nessuno può riferire cosa accade all'interno dei confini di un buco nero.

"Potremmo sperimentare tutte le cose pazze che accadono all'interno di un buco nero, ma non potremmo mai dirlo a nessuno", ha detto il radioastronomo Heino Falcke. "Vogliamo sapere cosa sta succedendo lì, ma non possiamo".

Falcke e i suoi colleghi del progetto internazionale Event Horizon Telescope hanno sollevato il velo solo due anni fa, quando hanno pubblicato la prima foto mai scattata dell'ombra di un buco nero supermassiccio. Ma il mistero duraturo è un tema importante nel nuovo libro di Falcke sulla ricerca EHT, "Light in the Darkness: Black Holes, the Universe and Us" - e nell'ultima puntata del podcast Fiction Science, che si concentra sull'intersezione di realtà e fantascienza.

Falcke, che è un professore di astrofisica presso la Radboud University nei Paesi Bassi, è in una buona posizione per fornire uno sguardo all'interno dei problemi e dei trionfi che il team dell'Event Horizon Telescope ha incontrato sulla strada per la loro immagine rivoluzionaria nel 2019.

A partire da 20 anni fa, Falcke ha spinto per l'idea di combinare i dati dei radiotelescopi di tutto il mondo per generare immagini dei buchi neri che si trovano nel cuore delle galassie, inclusa la nostra Via Lattea. Una volta che l'idea è decollata, è diventato il presidente del consiglio scientifico del progetto e ha aiutato a dirigere centinaia di astronomi mentre effettuavano osservazioni, rispedivano i dati da otto siti in tutto il mondo e sviluppavano algoritmi per generare le immagini.

Falcke e i suoi compagni di squadra hanno affrontato molte sfide terrene:

  • Poiché il progetto si basava su osservazioni radio sincronizzate con precisione in località che vanno dalle Hawaii e dalla Spagna al Cile e all'Antartide, gli astronomi hanno dovuto aspettare che il tempo fosse abbastanza buono in ogni sito. Per questo, si scopre che aprile è il mese più gentile. "Per nessuno dei telescopi, è il periodo migliore dell'anno, ma è il meno peggiore per tutti", ha spiegato Falcke. sono stati raccolti ogni giorno di una campagna di osservazione e il recupero di tutti quei preziosi dati sui dischi rigidi ha richiesto fino a sei mesi. In Antartide, ad esempio, l'inverno australe ha escluso qualsiasi spedizione fino a ottobre.
  • La squadra ha dovuto affrontare guasti sociali e tecnici. In Messico, un ricercatore è stato arrestato da una squadra armata durante la campagna di osservazione del 2018. "Ancora non sappiamo se fosse la polizia segreta o qualche banda... c'era una piccola battaglia in corso in quel momento", ha detto Falcke. "Ma è stata un'esperienza piuttosto spaventosa." A causa di questo e di altri contrattempi, inclusa la pandemia di coronavirus, la prima campagna del 2017 è stata la più produttiva fino ad oggi, producendo l'immagine del buco nero M87.

La buona notizia è che il team dell'Event Horizon Telescope è stato in grado di riprendere le osservazioni questo aprile. "Ci abbiamo riprovato, e probabilmente ha funzionato", ha detto Falcke. "Non lo sappiamo ancora, perché non abbiamo esaminato i dati".

Le prossime attrazioni potrebbero includere un'immagine del buco nero al centro della Via Lattea, noto come Sagittarius A*.

Inoltre, il fatto che Sagittarius A* sia 1.000 volte più vicino e più piccolo di M87 rende effettivamente più difficile ottenere un'immagine stabile. "Ci stiamo lavorando e pubblicheremo i dati", ha detto Falcke. "Non andranno persi i dati - questo, te lo posso promettere."

Falcke ha affermato che l'Event Horizon Telescope ha esaminato anche altri buchi neri. "Alcuni in realtà sembrano piuttosto interessanti e uno uscirà [in un documento di ricerca] tra un paio di settimane", ha detto. "Ma lì non saremo in grado di vedere l'orizzonte degli eventi, perché sono troppo piccoli o troppo lontani".

Il team mira a costruire nel tempo immagini che potrebbero mostrare buchi neri in movimento. "Sono convinto, con il nostro esperimento, saremo in grado di fare film", ha detto Falcke. “Questo è uno dei prossimi obiettivi che abbiamo. Potremmo aver bisogno di qualche altro telescopio e, alla fine, vogliamo davvero andare nello spazio".

I buchi neri e l'Event Horizon Telescope sono anche al centro della scena sui servizi di streaming video come Netflix e Apple TV+, grazie all'uscita di un documentario di 98 minuti intitolato "Black Holes: The Edge of All We Know". Il film intreccia la storia dell'EHT con altri fili, compresi gli sforzi per simulare il comportamento del buco nero in laboratorio e la ricerca per risolvere quello che è noto come il paradosso dell'informazione del buco nero.

Il paradosso dell'informazione risale a decenni fa e coinvolge uno dei fisici più noti al mondo, Stephen Hawking. Lui e altri teorici erano fermamente convinti che le informazioni, come l'energia, non possono essere create o distrutte. Tuttavia, una volta che un oggetto si tuffa oltre l'orizzonte degli eventi di un buco nero, tutte le informazioni su quell'oggetto vengono apparentemente perse per sempre. O lo è davvero?

Hawking è andato avanti e indietro sulle strategie per risolvere il puzzle. "Black Holes: The Edge of All We Know" segue Hawking e i suoi collaboratori mentre cercano di dimostrare che le informazioni che cadono in un buco nero possono in qualche modo finire per essere impresse sulla sua superficie.

La tragedia della ricerca della squadra è che Hawking è morto nel 2018 prima che il lavoro potesse essere completato. Tuttavia, il suo nome appare sul documento pubblicato, intitolato "Black Hole Entropy and Soft Hair".

"Lo avrebbe reso così felice di rendersi conto che avevamo ottenuto qualcosa con questo progetto", afferma nel documentario Sasha Haco, l'autore principale del giornale. "E sfortunatamente, non siamo arrivati ​​lì in tempo."

La morte e la fine dei tempi figurano anche nelle riflessioni di Falcke sul mistero dei buchi neri, nel libro e nel documentario. "Le persone creano sempre il collegamento intuitivo con la morte", dice nel film.

Come la morte, come descritto metaforicamente in "Amleto" di William Shakespeare, un buco nero è un paese da scoprire dal cui confine nessun viaggiatore ritorna. "I buchi neri rappresentano la fine dello spazio e del tempo, come il Big Bang rappresenta davvero l'inizio dello spazio e del tempo", mi ha detto Falcke. "Questo universo andrà in una direzione in cui non sarai mai in grado di sapere dove sta andando ad un certo punto."

Come scienziato, Falcke poteva vederlo come una fonte di frustrazione. Ma come cristiano, vede questo come un'apertura per cose che si trovano oltre l'orizzonte degli eventi, oltre il regno della fisica.

“Ci sono alcune cose, penso, nelle nostre vite e nel nostro universo che saresti in grado di affrontare e dare un posto solo attraverso la fede – o semplicemente non pensarci affatto”, ha detto.

La fisica potrebbe aver spinto Stephen Hawking verso l'ateismo, ma i misteri dei buchi neri stanno spingendo Falcke più a fondo nella sua fede.

"Non siamo in grado di spiegare tutto solo come fisica", ha insistito Falcke. "Sapete, l'universo è molto più ricco che c'è ancora un posto, se non un bisogno, per la speranza, l'amore e la fede. Questo è davvero ciò che ci rende umani, cercare risposte, cercare l'aldilà, capire ciò che possiamo sapere e ciò che non possiamo sapere".

Per ulteriori informazioni sui buchi neri nella realtà e nella finzione, tra cui l'interpretazione di Falcke di “Interstellar” e la lettura di consigli dal Cosmic Log Used Book Club, dai un'occhiata al post originale di Fiction Science di Alan Boyle su Cosmic Log. Puoi ascoltare gli episodi del podcast di Fiction Science tramite Anchor, Apple, Overcast, Spotify, Breaker, Pocket Casts e Radio Public.

Immagine principale: una vista del buco nero supermassiccio M87 in luce polarizzata evidenzia la firma dei campi magnetici. Credito: collaborazione EHT.


Gli astronomi danno uno sguardo più chiaro ai buchi neri supermassicci nei centri galattici

Molti degli astronomi e dei fisici invitati all'incontro temevano per la loro sicurezza. Altri hanno ritenuto che l'evento dovesse essere annullato a titolo definitivo. Tenere una conferenza a Dallas, in Texas, solo poche settimane dopo l'assassinio del presidente degli Stati Uniti John F. Kennedy, sembrava irrispettoso.

Alla fine, il primo Simposio texano sull'astrofisica relativistica si svolse come previsto, a partire dal 16 dicembre 1963, e la maggior parte degli scienziati invitati andò via dopo che il sindaco di Dallas inviò loro un telegramma sollecitando la loro partecipazione. Ma l'ombra proiettata dalla morte di Kennedy si è aggiunta all'atmosfera già surreale mentre erano alle prese con un fenomeno che sembrava insondabile.

Quell'anno, gli osservatori avevano scoperto che una collezione di misteriosi oggetti "quasi stellari", soprannominati quasar, non erano solo strane versioni di stelle ordinarie. Erano cosmicamente distanti, risplendenti di radiazioni che avevano viaggiato per miliardi di anni per raggiungere la Terra. Erano prodigiosamente luminosi, in grado di eclissare 100 galassie contenenti miliardi di stelle normali. Ed erano sorprendentemente piccoli per oggetti così luminosi e non più grandi del nostro Sistema Solare. La presenza di tanta energia in un volume così piccolo piegherebbe lo spazio-tempo, come descritto dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein, e potrebbe persino far collassare la materia in un gigantesco buco nero: una possibilità esotica che all'epoca sembrava come pura fantascienza.

"Quasars ha davvero cambiato tutto", afferma Michael Turner, un cosmologo dell'Università di Chicago, Illinois, che ha tenuto un discorso per commemorare il 50° anniversario di quell'incontro inaugurale il mese scorso al 27° simposio del Texas, sempre a Dallas. La teoria di Einstein, che fino agli anni '60 era stata considerata un'idea di nicchia con poco a che fare con l'astronomia pratica, fu portata alla ribalta. "Le cateratte si erano aperte", dice Turner: le osservazioni hanno presto dimostrato che l'Universo era più strano e più violento di quanto gli astronomi avessero mai immaginato. Esplosioni ed eruzioni erano comuni e timide. E si è scoperto che i buchi neri delle dimensioni del Sistema Solare con masse misurate in milioni o miliardi di Soli si trovano non solo all'interno dei quasar, ma al centro di ogni grande galassia del cosmo compresa la nostra.

Come ha chiarito il simposio del mese scorso, i buchi neri giganti pongono ancora molti enigmi, che vanno da come producono e rilasciano enormi quantità di energia a come sono cresciuti rapidamente nell'Universo primordiale. I ricercatori stanno ora iniziando a raccogliere importanti indizi da strumenti tra cui il Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) della NASA, lanciato a metà del 2012 come primo veicolo spaziale dedicato allo studio di questi oggetti. E quest'anno gli astronomi avranno una rara opportunità di studiare le abitudini alimentari del buco nero al centro della nostra Galassia, quando si nutre di una nuvola di gas che si avvicina troppo alla sua trappola gravitazionale.

Le basi della produzione di energia dei buchi neri sono ora ben stabilite. Stelle, gas e polvere che si muovono attraverso il nucleo di una galassia vengono attirati e compressi dalla gravità del buco nero, diventando sempre più caldi mentre si muovono a spirale verso l'interno, formando un disco di accrescimento. Nel momento in cui il materiale surriscaldato si avvicina all'orizzonte degli eventi di un buco nero rotante e raggiunge il punto di non ritorno, oltre il quale nemmeno la luce può sfuggire, fino al 42% della sua massa è stata convertita in energia.

Quell'energia emerge sotto forma di calore, luce e, spesso, getti di particelle ad alta velocità che razzolano in direzioni opposte perpendicolari al disco di accrescimento. Questi getti possono estendersi per migliaia o addirittura milioni di parsec. Se uno è puntato direttamente sulla Terra, gli astronomi vedono l'oggetto come un quasar. Se invece i getti puntano lateralmente, gli astronomi vedono l'oggetto come una galassia con un "nucleo galattico attivo" molto luminoso. E se l'approvvigionamento di cibo del buco nero è in qualche modo limitato, in modo che accumuli pochissimo gas e polvere, l'oggetto è effettivamente invisibile.

All'interno di quel quadro generale, tuttavia, i dettagli possono lasciare perplessi. A partire dal 2006, ad esempio, diverse rilevazioni del cielo hanno iniziato a indicare che i getti stavano emergendo dai buchi neri genitori con un'energia tre volte superiore a quella contenuta nel carburante originale, producendo quella che sembrava essere una grave violazione della conservazione dell'energia.

Spinta magnetica
Alla conferenza del mese scorso, il fisico Roger Blandford della Stanford University in California ha descritto una possibile soluzione basata su simulazioni di formazione di getti. He and his colleagues imagine a rapidly spinning black hole with a strong magnetic field, properties that are difficult to detect directly but are theoretically plausible. The lines of the magnetic field are assumed to go out to great distances, threading through the accretion disk like stiff wires and dragging the disk&rsquos gas along with them as they rotate. The simulations show that under the right circumstances, the magnetic field can transfer enough of the black hole&rsquos rotational energy into the disk to power the anomalously strong jets.

NuSTAR recently made the first definitive measurement of a supermassive black hole, revealing that it is spinning very fast indeed. This work was prompted by simulations that suggested a way to gauge the rotation of a black hole using X-rays emitted from near the event horizon. Rapidly spinning black holes should pull material closer to that horizon and subject it to intense gravity that would shift escaping X-rays to redder, less energetic wavelengths.

Although astronomers had seen hints of this gravitational imprint with earlier X-ray tele­scopes, they could not rule out the possibility that gas clouds were blanketing the accretion disk and confounding the result. But NuSTAR is sensitive to X-rays that have ten times higher energies than its predecessors could measure, and that punch through any such clouds. At the December meeting, NuSTAR chief scientist Fiona Harrison, an astronomer at the California Institute of Technology in Pasadena, reported seeing a clear signal of red-shifted X-rays from a relatively nearby spiral galaxy known as NGC 1365. Taken together with measurements at lower X-ray energies made by the European Space Agency&rsquos XMM-Newton satellite, the observations showed that NGC 1365&rsquos central black hole was spinning at nearly the maximum rate allowed by Einstein&rsquos theory. It had enough rotational energy to tear apart its entire home galaxy, if that energy could somehow be unleashed.

NGC 1365 may not be typical. But as NuSTAR and future spacecraft begin to measure black-hole spins further back in time, Harrison says, the data may shed light on another conundrum. Astronomers have found quasars that are powered by billion-solar-mass black holes dating back to some 750 million years after the Big Bang, when the Universe was less than 6% of its current age. How did they get so big so fast?

A black hole&rsquos spin rate may be a kind of fossil trace of its formation, Harrison explains. Supermassive black holes are too big to have been formed by a star collapsing under its own gravity, like stellar-mass black holes. If the giant black holes were built from many smaller ones, each merger would have brought together black holes spinning in random directions. After millions or billions of years of such collisions, the full-grown beast would have a net spin close to zero. But if the giant black hole had been built by the merger of just a few medium-sized objects, the growth could have been quicker, the spins would not necessarily have cancelled one another out, and the net rotation could be quite high.

The near-maximum spin of the black hole in NGC 1365 suggests that at least some supermassive black holes grew through rapid mergers &mdash although that still leaves the question of where the original medium-sized black holes came from.

Fast spin, slow growth
Yet high spin could be a problem for black-hole growth in the early Universe, says Avi Loeb of the Harvard-Smith­sonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. A rapidly rotating black hole tends to drag the inner edge of the accretion disk along with it, pulling it inwards, so the infalling matter has to trace out a longer, slower spiral to reach the event horizon than it would if the black hole were spinning slowly. And that provides more time for its mass to be converted into radiation instead of adding to the hole&rsquos mass.

It is conceivable that strong magnetic fields came to the rescue, says Loeb. By transferring the black hole&rsquos rotational energy to the outer disk, they could quickly slow its spin, allow more matter to dive inwards and help the earliest black holes to pack on mass. If that is so, then future measurements will show that supermassive black holes have relatively modest spins.

But Loeb&rsquos favorite model for how black holes could grow in a hurry involves episodes in which the monster gorges itself on a stream of material so dense and opaque that photons do not have enough time to leak out before the gas makes its final plunge. The radiation is carried inwards instead of escaping, and the black hole swallows its energy as extra mass.

Sometimes, a strong magnetic field can stunt a black hole, rather than helping it to grow. That could be what is happening to Earth&rsquos closest giant black hole, Sagittarius A*, which lies just 8,300 parsecs from Earth at the heart of the Milky Way. As such objects go, our local specimen is on the small side, with a mass of only four million Suns. And its emissions are minimal.

The question is, why? It may simply be that there is not much gas and dust in the Milky Way&rsquos center for the black hole to swallow. Or maybe something else is at work, says Mitchell Begelman, an astrophysicist at the University of Colorado Boulder. &ldquoThere is a lot of interesting speculation that some accretion flows are &lsquomagnetically arrested&rsquo,&rdquo he says.

Last year, for example, NuSTAR discovered a magnetar &mdash a highly magnetized neutron star &mdash in an orbit close enough to Sagittarius A* for astronomers to use it to probe the black hole&rsquos magnetic field. A close examination of the magnetar&rsquos radio emissions shows that the magnetic field surrounding Sagittarius A* is both sizable and highly ordered&mdash perhaps enough to block the black hole&rsquos food supply and put it on a near-starvation diet.

Our black hole does occasionally get a little nourishment. Observers are hoping to watch what happens this March, when a distended object called G2 is predicted to come dangerously close to Sagittarius A*. The object, either a gas cloud or a star with a distended gaseous envelope, will be torn apart by the black hole&rsquos gravitational tidal forces. If it is gas, the resulting fireworks could be spectacular. But if G2 is a star, the chances of fireworks will be slimmer: it will keep a firmer grip on the gas and less material will fall in, says Andrea Ghez, an astronomer at the University of California, Los Angeles (see Natura 495, 296&ndash298 2013).

Either way, astronomers should get a better understanding of what really happens when something falls into a giant black hole. And they may well have a preview in the next few months. In observations unveiled at the Texas meeting, NuSTAR showed that the neighborhood of Sagittarius A* contains an assortment of small, stellar-sized black holes and neutron stars.

&ldquoIt&rsquos a rare treat that we&rsquove been given,&rdquo says astrophysicist Zoltán Haiman of Columbia University in New York City, who has helped to carry out simulations which suggest that G2&rsquos fateful journey may lead to a collision with one of the small black holes.

Sagittarius A* promises even more excitement as astronomers gain new observational tools. Over the next few years, all 64 of the radio dishes from the Atacama Large Millimeter/submilli­meter Array in northern Chile are expected to join other radio telescopes around the world to create an Earth-sized network. This combination could get an ultra-high-resolution snapshot of how the black hole bends radiation from objects on its far side into a thin ring, or shadow, around Sagittarius A*. Everyone expects the shape of the shadow to conform to the predictions of Einstein&rsquos theory. But if it doesn&rsquot &mdash if general relativity does not correctly describe space-time around a black hole &mdash the network could offer crucial clues about what theory should replace it.

&ldquoThat&rsquos the big-picture question,&rdquo says Jonathan McKinney, a physicist at the University of Maryland in College Park. Fifty years after the first Texas symposium, &ldquoeveryone wants to know if Einstein was right&rdquo.

This article is reproduced with permission from the magazine Natura. The article was first published on January 15, 2014.


Black hole is closest to Earth, among the smallest ever discovered

Scientists have discovered one of the smallest black holes on record &ndash and the closest one to Earth found to date.

Researchers have dubbed it &ldquoThe Unicorn,&rdquo in part because it is, so far, one of a kind, and in part because it was found in the constellation Monoceros &ndash &ldquoThe Unicorn.&rdquo The findings are publishing today, April 21, in the journal Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.

&ldquoWhen we looked at the data, this black hole &ndash the Unicorn &ndash just popped out,&rdquo said lead author Tharindu Jayasinghe, a doctoral student in astronomy at The Ohio State University and an Ohio State presidential fellow.

The Unicorn is about three times the mass of our sun &ndash tiny for a black hole. Very few black holes of this mass have been found in the universe. This black hole is 1,500 light years away from Earth, still inside the Milky Way galaxy. And, until Jayasinghe started analyzing it, it was essentially hiding in plain sight.

The black hole appears to be a companion to a red giant star, meaning that the two are connected by gravity. Scientists can&rsquot see the black hole &ndash they are, by definition, dark, not only visually, but to the tools astronomers use to measure light and other wavelengths.

But in this case, they can see the black hole&rsquos companion star. That star had been well-documented by telescope systems including KELT , run out of Ohio State ASAS, the precursor to ASAS-SN, which is now run out of Ohio State, and TESS, a NASA satellite that searches for planets outside our solar system. Data about it had been widely available but hadn&rsquot yet been analyzed in this way.

When Jayasinghe and the other researchers analyzed that data, they noticed something they couldn&rsquot see appeared to be orbiting the red giant, causing the light from that star to change in intensity and appearance at various points around the orbit.

Something, they realized, was tugging at the red giant and changing its shape. That pulling effect, called a tidal distortion, offers astronomers a signal that something is affecting the star. One option was a black hole, but it would have to be small &ndash less than five times the mass of our sun, falling into a size window that astronomers call the &ldquomass gap.&rdquo Only recently have astronomers considered it a possibility that black holes of that mass could exist.

&ldquoWhen you look in a different way, which is what we&rsquore doing, you find different things,&rdquo said Kris Stanek, study co-author, astronomy professor at Ohio State and university distinguished scholar. &ldquoTharindu looked at this thing that so many other people had looked at and instead of dismissing the possibility that it could be a black hole, he said, &lsquoWell, what if it could be a black hole?&rsquo&rdquo

That tidal disruption is produced by the tidal force of an unseen companion &ndash a black hole.

&ldquoJust as the moon&rsquos gravity distorts the Earth&rsquos oceans, causing the seas to bulge toward and away from the moon, producing high tides, so does the black hole distort the star into a football-like shape with one axis longer than the other,&rdquo said Todd Thompson, co-author of the study, chair of Ohio State&rsquos astronomy department and university distinguished scholar. &ldquoThe simplest explanation is that it&rsquos a black hole &ndash and in this case, the simplest explanation is the most likely one.&rdquo

The velocity of the red giant, the period of the orbit and the way in which the tidal force distorted the red giant told them the black hole&rsquos mass, leading them to conclude that this black hole was about three solar masses, or three times that of the sun.

For about the last decade, astronomers and astrophysicists wondered whether they weren&rsquot finding these black holes because the systems and approaches they used were not sophisticated enough to find them. Or, they wondered, did they simply not exist?

Then, about 18 months ago, many of the members of this Ohio State research team, led by Thompson, published a scientific article in the journal Science, offering strong evidence that these types of black holes existed. That discovery motivated Jayasinghe and others, both at Ohio State and around the world, to search in earnest for smaller black holes. And that evaluation led them to the Unicorn.

Finding and studying black holes and neutron stars in our galaxy is crucial for scientists studying space, because it tells them about the way stars form and die.

But finding and studying black holes is, almost by definition, difficult: Individual black holes don&rsquot emit the same kind of rays that other objects emit in space. They are, to scientific equipment, electromagnetically silent and dark. M ost known black holes were discovered because they interacted with a companion star, which created a lot of X-rays &ndash and those X-rays are visible to astronomers.

In recent years, more large-scale experiments to try and locate smaller black holes have launched, and Thompson said he expects to see more &ldquomass gap&rdquo black holes discovered in the future.

&ldquoI think the field is pushing toward this, to really map out how many low-mass, how many intermediate-mass and how many high-mass black holes there are, because every time you find one it gives you a clue about which stars collapse, which explode and which are in between,&rdquo he said.

Other Ohio State researchers who co-authored this paper include Chris Kochanek, Dominick Rowan, Patrick Vallely, David Martin and Laura Lopez.


Filling in the mass gap

Prior to the unicorn’s discovery, several other candidates for black holes within the mass gap had been put forward. In 2019, the same team announced they’d found a dark object orbiting a giant star—however, their estimates for the object’s mass were less precise, and they were only able to conclude that it was either a black hole “or an unexpectedly massive neutron star.”

Last year, another team of astronomers found what they believed was a triple system, about 1,100 light-years from Earth, containing a black hole of about four solar masses orbiting with two stars. If the system really contains a black hole, it would be the closest known to Earth, but other research has since cast doubt on the finding.

Further tantalizing results have come from gravitational wave detectors such as the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, or LIGO. In 2019 astronomers observed a source of gravitational waves known as GW190814, sparked by the collision of two objects. One weighed in at just 2.6 solar masses—meaning it must have been either an extremely heavy neutron star or the lightest known black hole. Additionally, the merger of two neutron stars, observed as a gravitational wave event in 2017, is believed to have created a black hole of about 2.8 solar masses.

Objects detected via gravitational waves are, unfortunately, hard to study in the long-term. They tend to lie far beyond our galaxy, which means that astronomers only learn about them when they emit a brief burst of gravitational waves. After that, they’re out of sight for good.

The unicorn, on the other hand, is in our galactic backyard, and it can be studied for years to come. “The fact that the companion is a red giant, and that it’s close by, makes the observation more accurate and reliable,” says Vicky Kalogera, an astronomer at Northwestern University who wasn’t involved in the new research.


Top facts about blackhole and its future in GALAXY

Scientists may learn more about how galaxies and their central black holes interact by studying a vast maelstrom that raged in the early universe.

A supermassive black hole is found in the center of almost all galaxies, if not all. For example, there is a behemoth known as Sagittarius A* in our own Milky Way, which is around the size of 4.3 million suns.

Galaxies have a close association with their supermassive black holes. The objects appear to evolve in lockstep, possibly because of the "winds" generated by the central black holes as they consume dust and gas. The infalling matter is accelerated to exceedingly high speeds by the black hole's gravity, causing it to unleash energy that can blow other matter outward.

"When did galactic winds first appear in the universe?" says the narrator. According to Takuma Izumi, a researcher at the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), "This is a crucial subject because it relates to a major astronomical puzzle: how did galaxies and supermassive black holes evolve together?"

Takumi was the leader of a team of researchers who looked into these issues. The scientists discovered more than 100 galaxy-supermassive black hole duos at least 13 billion light-years from Earth, implying that they existed more than 13 billion years ago, using the NAOJ's Subaru Telescope in Hawaii. (Their light has taken that long to reach Earth.) The cosmos was still very young at the time

The researchers next used the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), a network of powerful radio telescopes in Chile, to study gas mobility within these galaxies. The ALMA data revealed that HSC J124353.93+010038.5 has a galactic wind that travels at around 1.1 million mph (1.8 kph), which is rapid enough to drive a lot of material away and stifle star formation.

"Our findings back up recent high-precision computer models that suggested coevolutionary interactions existed as early as 13 billion years ago," Izumi added. "In the future, we plan to examine a large number of such objects to determine whether the primordial coevolution seen in this object is an accurate representation of the overall universe at that time."

They also play a significant part in the formation of their galaxies. A mechanism known as feedback is one of the ways they do so. The supermassive black hole's powerful winds rip through space, pushing away material that would otherwise form stars in some places and driving it to collapse into new stars in others. Finally, the galaxy's stellar mass is constrained by the black hole's presence.

Surprisingly, a supermassive black hole's mass is roughly proportional to the central bulge of the galaxy it orbits. Since a galaxy has around 10 orders of magnitude more mass than its supermassive black hole, astronomers aren't sure why this happens however, the proportionality suggests that supermassive black holes and their galaxies grow together rather than forming separately.

Izumi and his colleagues used the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) radio telescope in Chile to seek for motion in the gas flow around galaxies with supermassive black holes in the early Universe to see how early feedback might be recorded.


Are cosmic black holes racist? Take this Cornell course to find out!

Physicists at the Massachusetts Institute of Technology and SUNY Stony Brook recently concluded that two black holes maintained their total surface area after merging. While this research was a welcome confirmation of the theory of general relativity, it failed to address a crucial matter: What were its racial implications?

That’s a lacuna that an astronomy course at Cornell University aims to prevent. “Black Holes: Race and the Cosmos” poses the question, “Is there a connection between the cosmos and the idea of racial blackness?”

Anyone familiar with academia’s racial monomania knows the answer: Of course, there is. Though “conventional wisdom,” according to the course description, holds that the “‘black’ in black holes has nothing to do with race,” astronomy professor Nicholas Battaglia and comparative-literature professor Parisa Vaziri know better.

Battaglia and Vaziri draw on theorists such as Emory University English professor Michelle Wright, whose book, “The Physics of Blackness,” invokes “Newton’s laws of motion and gravity” and “theoretical particle physics” to “subvert racist assumptions about blackness.” The course also studies music by Sun Ra and Outkast to “conjure blackness through cosmological themes.”

Many scientists, reading about Cornell’s course, might wonder: Is this a hoax?

There’s precedent, after all. In 1996, New York University physicist Alan Sokal published a paper, “Transgressing the Boundaries: Towards a Transformative Hermeneutics of Quantum Gravity,” in one of high theory’s holiest of shrines: the journal Social Text. Sokal drew on efforts among comparative-literature and American-studies professors to deploy scientific concepts toward a postmodern end: showing science to be a mere power play designed to silence “dissident or marginalized communities.”

Sokal cited such postmodern giants as Andrew Ross and Luce Irigaray on topics like “oppositional discourses in post-quantum science” and “gender encoding in fluid mechanics,” proposing a new theory of quantum gravity that could serve as the basis for a “postmodern and liberatory science.”

Sokal’s paper was a prank. Clouded in Theorese, it obscured its own scientific illiteracy and was accepted for publication—a mistake which should have triggered an academic reckoning. Instead, postmodern theory continued to fester, particularly in humanities and social-science departments.

In 2017, it happened again. Three academics submitted theory-drenched fake articles to various cultural-studies and social-science journals. Four were published, and three accepted, before the hoax was exposed. “The Conceptual Penis as a Social Construct,” published in the journal Cogent Social Sciences, argued for understanding the penis not as “an anatomical organ, but as a social construct isomorphic to performative toxic masculinity” (with climate change identified as one of its most damaging threats). Another analyzed the rape culture of dog parks.

The humanities and much of the social sciences have been beyond parody for a long time. What’s different about “Black Holes: Race and the Cosmos” is its co-listing in an actual science department. The course fulfills Cornell’s science-distribution requirement, touching as it does on such concepts as the electromagnetic spectrum.

Astronomy departments have been on the forefront of campus identity politics — and so has Cornell. Cornell’s astronomy department won’t even allow prospective graduate students to submit the physics GRE since female, black and Hispanic students score lower on average. Meanwhile, Cornell’s engineering department accepts female undergraduates at over two and a half times the rate of male students, even though the average male math SAT score is significantly higher than the average female score.

Today’s academic charlatans mistake rhetoric for knowledge and words for things. This sleight of hand is particularly prevalent in matters relating to race. Hunter College professor Philip Ewell argues that the concept of tonal and harmonic hierarchies in music theory is a stand-in for pernicious racial hierarchies. Black business school students at USC protested in 2020 that hearing a professor use the Mandarin phrase for “that” — “nèi ge” — constituted racial harassment, since the Mandarin expression can sound like the N-word. The professor was sent on leave.

For decades, science has stood guard against the racial hysteria and postmodernism besetting the rest of the academy. Bit by bit, it is succumbing.

Heather Mac Donald is a senior fellow at the Manhattan Institute and a contributing editor of City Journal, from which this column was adapted.


Guarda il video: The black holes - I buchi neri (Gennaio 2022).