Locandina Interstellar (2014) di Christopher Nolan
Interstellar (2014) di Christopher Nolan è entrato nel pantheon dei film di fantascienza con il primato di essere una delle pellicole più fedeli e realistiche. Oggi andremo però ad analizzare uno degli aspetti più affascinanti: il sistema di Gargantua. Bentornati alla Fisica dei Film.
Il team di produzione ha lavorato con il premio Nobel Kip Thorne per simulare Gargantua usando equazioni reali della fisica. Il risultato: uno dei migliori modelli di buco nero, talmente accurato che ha contribuito a pubblicazioni scientifiche. Confrontandolo con la prima immagine reale mai scattata a un buco nero nel 2019, la somiglianza è incredibile. Qui la fisica mostra tutto il suo potere. Non solo descrive l’universo, ma riesce a prevederne il funzionamento. La fisica di Interstellar non si può mettere in discussione perché è reale. Ma oggi andremo ad analizzare il sistema planetario intorno al colosso del film.
Pianeti intorno al buco nero
Gargantua è buco nero supermassiccio, contenente milioni di masse solari, e attorno a esso orbitano 3 pianeti. I nostri protagonisti vengono mandati a esplorarli e a valutarne l’ abitabilità.
Siamo abituati a pensare i pianeti attorno alle stelle, ma non è una regola universale. Infatti sono stati osservati pianeti orbitare in prossimità di nane bianche e stelle di neutroni: oggetti estremamente densi, residui di stelle morte. Anche i buchi neri sono un risultato finale dell’evoluzione stellare, quindi è plausibile che pianeti sopravvissuti all’esplosione di supernova possano continuare a orbitare attorno a ciò che resta della loro stella. Nel caso di Gargantua questo non è possibile: trattandosi di un buco nero supermassiccio, non si è formato dal collasso di una singola stella. Le ipotesi più plausibili sono due: i pianeti sono stati catturati gravitazionalmente, magari strappati a una stella passata troppo vicino, oppure si sono formati da materiale orbitante attorno al buco nero. La prima ipotesi resta la più convincente.
Luce sui pianeti
Nei tre mondi del film osserviamo un ciclo giorno-notte. Ma com’è possibile, se orbitano intorno a un oggetto che non emette luce? La risposta è il disco di accrescimento.
Gargantua è circondato da gas e polveri che, a causa dell’enorme gravità, si comprimono e si riscaldano fino a diventare incandescenti. La luce e il calore ricevuti dai pianeti derivano proprio da questo processo: in pratica, dal “nutrimento” del buco nero. I dischi di accrescimento possono diventare persino più luminosi di una stella. Ed è qui che emergono i primi problemi. I pianeti dovrebbero trovarsi a una distanza molto precisa: abbastanza vicini da ricevere energia, ma non così tanto da essere distrutti da radiazioni o forze gravitazionali estreme. Questa situazione ricorda la cosiddetta zona abitabile (o “zona Riccioli d’Oro”), cioè la regione di un sistema stellare in cui un pianeta può avere acqua liquida. Un buco nero potrebbe avere una zona simile, ma sarebbe estremamente ristretta e delicata.
Qui il film è decisamente ottimista rispetto alla realtà. I dischi di accrescimento sono infatti instabili e la quantità di energia emessa può variare nel tempo. Sono temporanei perché destinati a esaurirsi man mano che il materiale viene inghiottito. Infine sono estremamente energetici, con emissioni di radiazioni pericolose (raggi X e gamma) che possono “friggere” un pianeta. Inoltre, un corpo celeste in orbita nei pressi di questo tipo di buco nero deve affrontare un ambiente gravitazionale complesso: non solo l’attrazione del buco nero, ma anche quella di eventuali stelle vicine. I buchi neri supermassicci, come Gargantua, si trovano tipicamente al centro delle galassie, regioni affollate e dinamicamente turbolente. È stato osservato, ad esempio attorno a Sagittarius A* (il buco nero supermassiccio della Via Lattea), che numerose stelle gli orbitano molto vicino, e queste potrebbero facilmente destabilizzare le orbite di eventuali pianeti.
Tutti questi fattori rendono poco plausibile l’esistenza di pianeti abitabili come quelli mostrati nel film. Non a caso, nel finale, l’umanità non si stabilisce su questi mondi, ma su una stazione spaziale. Quindi, semmai l’umanità dovesse aver bisogno di una nuova casa, le condizioni sarebbero chiare: cercarla in una zona con la giusta quantità di luce, intorno a un astro abbastanza stabile (le stelle vanno più che bene) e in un quartiere tranquillo. Il centro è troppo confusionario. Non è un caso che tutti questi requisiti li abbiano il Sole e la nostra Terra.
