Che cos'è un Buco nero stellare?
Un buco nero stellare è ciò che diventa una stella massiccia quando il suo nucleo collassa e non resta nulla a fermarlo. Tra circa 3 e 150 masse solari di materiale cadono dentro il proprio orizzonte degli eventi — una superficie da cui nemmeno la luce può sfuggire. Nella Via Lattea ce ne sono probabilmente cento milioni.
La formazione è una sconfitta della resistenza. La pressione di degenerazione degli elettroni sostiene una nana bianca; quella dei neutroni e l'interazione forte sostengono una stella di neutroni. Oltre circa 2,3 masse solari di nucleo collassato nessuna forza nota vince, e la materia cade verso l'interno indefinitamente. Ciò che resta non è materia in alcun senso utile, ma geometria: una regione di spazio-tempo curvata così ripidamente che ogni cammino diretto al futuro conduce verso l'interno.
L'orizzonte degli eventi non è un muro. È il confine dove la velocità di fuga raggiunge quella della luce e, per un buco nero di 10 masse solari, si trova a circa 30 chilometri dal centro. Localmente non accade nulla di speciale attraversandolo: si perde soltanto la possibilità di tornare indietro. Fuori, a 1,5 volte il raggio dell'orizzonte, c'è la sfera dei fotoni, dove la luce può orbitare — ed è per questo che il modello mostra un anello brillante sottilissimo che abbraccia l'ombra.
Questo modello è un vero ray tracing, non un'impressione artistica: i cammini della luce sono integrati nello spazio-tempo curvo, così il disco di accrescimento dietro il buco viene ripiegato sopra l'ombra, le stelle di sfondo si stirano in anelli di Einstein e il lato del disco che si avvicina è ravvivato dal beaming Doppler relativistico. Cygnus X-1, scoperto nel 1964 e oggetto di una celebre scommessa tra Stephen Hawking e Kip Thorne, fu il primo oggetto ampiamente accettato come tale.