Questo articolo è inserito nella pagina d'archivio dedicata all'effetto lente gravitazionale

Quando un buco nero fa qualcosa lo vuole far capire bene e lo ripete infinite volte...

Eh sì... i buchi neri sono proprio convinti che noi miseri mortali si sia veramente deboli di comprendonio e quando ci mostrano una "cosa" preferiscono ripeterla fino alla nausea. Comunque un giovane ricercatore è riuscito a quantificare attraverso la matematica la strategia operativa anche nel caso che essi siano in rotazione.

Un po' di tempo fa avevamo visto come un ammasso galattico sia capace, attraverso l'effetto lente gravitazionale, di mostrarci anche più di una volta un certo evento astronomico. In quel caso si trattava di una supernova. Un enorme favore visto che è praticamente impossibile avere la fortuna di osservare una supernova nell'istante in cui avviene. Normalmente ci accontentiamo di scoprirla in... ritardo. Tuttavia, la luce, dopo aver subito l'effetto lente einsteniano, può giungere fino a noi seguendo cammini diversi a seconda di quali masse le si parino davanti. Essendo la luce piuttosto lenta, se il cammino percorso è più lungo, l'immagine della stessa supernova giungerà a noi in ritardo. Con tanti calcoli e incrociando le dita si è potuto allora calcolare l'istante e il luogo esatti della ripetizione dell'evento.

Tuttavia, un singolo buco nero non è da meno...

In questo caso, si tratta soltanto di "perdere" del tempo, facendo girare la luce attorno al cerchio fotonico, ossia l'ultima spiaggia per riuscire a non cadere nelle fauci del mostro (invero molto gentile...).

In poche parole, una certa galassia, invia la sua luce verso una certa direzione che non ci colpirebbe mai. Tuttavia, il buco nero piega la luce e riesce a inviarla proprio verso il nostro telescopio. Fin qui niente d'eccezionale. Il fatto è che, però, altri raggi luminosi passeranno ancora più vicini al buco nero e qualcuno di loro riuscirà ad arrivare nuovamente sul nostro strumento osservativo, ma per farlo dovrà compiere due giri o tre e via dicendo, per un infinito numero di volte...

Tra casi successivi è necessario avvicinarsi di molto alla sfera fotonica.  La cadenza di queste immagini multiple era già abbastanza ben conosciuta, ma il giovane ricercatore è riuscito a determinare la legge matematica che permette di ricavare questo valore. Oltretutto il suo metodo si applica anche ai buchi neri rotanti e il risultato non è di poco conto.

Ciò che cambia, nel secondo caso, che è quello più realistico, è  la frequenza delle immagini che si fa più rapida. Se nel caso statico ci si doveva avvicinare di circa 500 volte, per uno rotante bastano 50 o anche solo 5 volte o, perfino, 2. Tutto dipende dalla velocità di rotazione.

Non vogliamo certo andare nei dettagli delle metriche usate per la descrizione, ma ci piace pensare a un buco nero come a un qualcosa che ci invii infinite immagini di uno stesso oggetto per farci comprendere molto bene ciò che sta facendo. Un vero insegnante con "infinita" pazienza.  Se, poi, il buco nero si muove rispetto allo sfondo, gli oggetti che ci "insegna" cambiano di volta in volta.

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