Cosa potrebbe accaderci se un piccolo buco nero attraversasse il nostro corpo? È una domanda che affascina tanto gli scienziati quanto gli appassionati di fisica e cosmologia. Anche se l’idea può sembrare l’inizio di un film di fantascienza, la fisica offre una risposta interessante e sorprendentemente complessa. La domanda centrale è: a che punto un buco nero, anche di dimensioni microscopiche, diventerebbe pericoloso per noi? E cosa succederebbe se mai una cosa simile dovesse accadere? La risposta dipende da vari fattori: la massa del buco nero, la sua velocità e soprattutto l’interazione tra il buco nero e la materia che incontra nel suo cammino. Lo studio è stato pubblicato in un articolo su arXiv dal titolo: Gravitational Effects of a Small Primordial Black Hole Passing Through the Human Body [1].
I buchi neri primordiali
Per comprendere meglio la questione, dobbiamo prima capire cosa sono i buchi neri molto piccoli, quelli primordiali. I buchi neri primordiali sono oggetti teorici che si ipotizza possano essere nati nei primi istanti dopo il Big Bang, quando l’universo era ancora estremamente caldo e denso. In quel periodo, le fluttuazioni di densità nell’universo primordiale avrebbero potuto generare piccole “fluttuazioni di massa” che, sotto l’effetto della gravità, sarebbero poi collassate in piccoli buchi neri. Questi buchi neri potrebbero avere dimensioni che vanno da piccolissimi (della massa di un singolo atomo) fino a diverse volte la massa della Terra.
Contrariamente ai buchi neri “classici”, che si formano a partire da stelle (molto grandi) che collassano, i buchi neri primordiali non sono legati al ciclo di vita di una stella. La loro massa potrebbe essere incredibilmente piccola; la loro densità sarebbe però molto grande. Anche se non ci sono prove dirette dell’esistenza di questi buchi neri, alcuni modelli teorici suggeriscono che potrebbero spiegare (almeno in parte) fenomeni come la materia oscura, una forma misteriosa di materia che costituisce circa l’85% della materia nell’universo, ma che non emette luce e non interagisce direttamente con la materia visibile.
Esistono limiti osservativi che sono stati posti sugli intervalli di massa dei buchi neri primordiali. Ad esempio, i buchi neri con una massa inferiore a 10¹² kg si sarebbero già evaporati a causa della radiazione di Hawking, mentre quelli con una massa superiore a 10²⁰ kg avrebbero avuto effetti gravitazionali che altererebbero il percorso della luce delle stelle nelle galassie, un fenomeno che non è stato osservato.
Le forze di marea dei buchi neri
Un aspetto cruciale quando si parla di buchi neri è come la loro gravità influisce sulla materia circostante. La gravità di un buco nero è notoriamente intensa, ma la sua influenza dipende dalla sua massa e dalla distanza dalla materia che interagisce con esso. Più ci si avvicina al buco nero, più forte diventa la sua forza gravitazionale. Un buco nero che passasse vicino a un oggetto (come il nostro corpo) creerebbe le forze di marea.
Le forze di marea si verificano quando una parte di un oggetto è più vicina al buco nero rispetto a un’altra parte, causando un differenziale di gravità. Se un buco nero passasse attraverso il nostro corpo, le forze di marea sarebbero importanti. A seconda della dimensione e della massa del buco nero, la differenza di gravità potrebbe causare danni alle cellule e ai tessuti. In particolare, se il buco nero fosse abbastanza vicino, la differenza di gravità tra la testa e i piedi potrebbe strappare i tessuti, una condizione che, sebbene non fatale in piccole quantità, diventerebbe molto pericolosa in prossimità di organi vitali come il cervello.
Le onde d’urto: una minaccia concreta
Oltre alle forze di marea, il passaggio di un buco nero attraverso il corpo genererebbe anche onde d’urto. Queste onde si propagano attraverso il corpo, potendo danneggiare le cellule e trasferire calore, causando danni termici. Se un buco nero fosse abbastanza massiccio (ad esempio, un buco nero di circa 1,4 x 10¹⁴ kg), la quantità di energia liberata potrebbe essere paragonabile all’impatto di un proiettile da calibro 22, con danni immediati e potenzialmente letali.
Il buco nero trasferirebbe anche una certa quantità di calore attraverso il corpo, riscaldando i tessuti a una temperatura che potrebbe causare ustioni. Questo fenomeno è simile a quello che avviene durante un’esposizione ravvicinata a una fonte di energia molto potente, come una scarica elettrica.
Il rischio è minimo, ma… non impossibile
Nonostante l’impatto drammatico di un buco nero che attraversa il corpo umano, è importante sottolineare che la probabilità di un tale evento è considerata estremamente bassa. La vastità dello spazio, unita alla scarsa densità dei buchi neri primordiali nell’universo (se esistono), rende quasi impossibile che un buco nero passi attraverso il nostro corpo. Inoltre, a meno che uno di questi buchi neri non si muova in una traiettoria che lo porti a collidere con il nostro pianeta, la probabilità di trovarsi di fronte a uno di questi oggetti è quasi nulla (ma non del tutto impossibile).
Un affascinante studio delle leggi fondamentali dell’Universo
La possibilità che un buco nero primordiale possa attraversare il corpo umano solleva interrogativi affascinanti sulle leggi della gravità e sull’interazione tra la materia e gli oggetti estremi dell’universo. Mentre la probabilità di un tale evento è praticamente nulla, ciò che è interessante è il modo in cui studi di questo tipo ci aiutano a comprendere meglio le forze che modellano il nostro universo, e ci mostrano come fenomeni apparentemente bizzarri e lontani dalla vita quotidiana possano avere implicazioni reali e tangibili. L’esistenza di buchi neri primordiali potrebbe essere uno degli enigmi più affascinanti della cosmologia, e la loro ricerca ci permette di esplorare non solo la materia oscura, ma anche i limiti della fisica fondamentale.
Catalina Curceanu
Per approfondire:
[1] https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.09734