Cosa succederebbe se un buco nero attraversasse il tuo corpo? Un nuovo studio tenta di rispondere a questa domanda

L’idea dell’attraversamento del corpo umano da parte di buchi neri primordiali sembra stravagante. Eppure, un recente studio calcola formalmente la massa minima che il buco nero dovrebbe avere per produrre lesioni serie o la morte.

In un breve articolo pubblicato nell’archivio arxiv.org, il Fisico Sherrer esamina i possibili effetti dell’ipotetico passaggio di un buco nero primordiale microscopico attraverso il corpo umano. Nello specifico, ci si chiede quale debba essere la massa minima del buco nero per produrre gravi ferite o la morte.

I due scenari di attraversamento del corpo umano da parte di un buco nero

Due sono i meccanismi con cui il buco nero potrebbe generare lesioni significative al corpo umano.

Lesioni da onde d'urto

Un primo meccanismo consiste nelle onde d’urto che dalla traiettoria percorsa dal buco nero all’interno del corpo si propagano attraverso i tessuti biologici.

Nel caso di queste onde d’urto supersoniche il danneggiamento è legato all’energia termica depositata sui tessuti dal buco nero, energia termica che sarebbe paragonabile a quella depositata dal passaggio di un proiettile calibro 22. Affinché l’energia possa produrre lesioni gravi dei tessuti biologici la massa minima del buco nero primordiale deve essere superiore a 1.4 10¹⁷ grammi (massa confrontabile a quella di un asteroide di dimensioni medie).

Lesioni da effetti mareali

Altro meccanismo che si potrebbe innescare durante l'attraversamento del corpo è la dissociazione delle cellule (in particolare quelle cerebrali) dovuta all’attrazione gravitazionale differenziale esercitata dal buco nero primordiale, cioè dovuta ai suoi effetti mareali.

La forza di gravità con cui il buco nero attrae a sé altri corpi diminuisce con la distanza, precisamente con il quadrato della distanza. Questo significa che se ad una distanza di 1 mm il buco nero esercita una forza di intensità A, a distanza di 2 mm esercita una forza la cui intensità si è ridotta al 25% di A.

Questo comporta che se una cellula si trova vicino al buco nero primordiale, la parte di cellula più vicina subisce un’attrazione ben superiore rispetto alla parte di cellula più lontana. Questa attrazione con intensità diversa su parti diverse della cellula ha l’effetto di lacerare la cellula stessa.

Particolarmente devastante è questo effetto sulle cellule del cervello, più fragili rispetto a quelle di altre parti del corpo.

I calcoli mostrano che l’effetto distruttivo dominante è quello dovuto alla propagazione all’interno del corpo di onde d’urto generate dal passaggio del mini buco nero.

Affinché si producano lesioni gravi il buco nero primordiale deve avere una massa minima di 140 miliardi di tonnellate.

Si calcola che una forza tra 10 e 100 nano Newton per pochi microsecondi sarebbe più che sufficiente a smembrare una cellula.

A scanso di equivoci, a dispetto dell’enorme massa (miliardi di tonnellate) questi buchi neri primordiali hanno dimensioni di un milionesimo di centimetro!!

La mancanza di evidenze di effetti nocivi o mortali del passaggio di buchi neri primordiali attraverso i corpi umani pone dei vincoli sulla loro abbondanza nell’Universo ponendo la probabilità di un tale evento inferiore a 10^-18 all’anno.

Perché proprio i buchi neri primordiali?

Sappiamo che i buchi neri sono uno stadio evolutivo finale delle stelle molto massicce. Ne esistono di due tipologie, i buchi neri “dormienti” e quelli “attivi”. Nel primo caso non esiste nei dintorni del buco nero materia che vi precipiti sopra, pertanto questi sono assolutamente invisibili e rilevabili solo osservando gli effetti gravitazionali che essi producono sui corpi (stelle, pianeti, …) entro il suo raggio di azione gravitazionale.

I buchi neri “attivi” invece sono brillantissimi per la presenza di un disco di accrescimento, cioè di materia caldissima che gli spiraleggia attorno prima di cadere sulla sua superficie. Questi sono visibili, anche a distanze cosmiche in virtù della brillantezza del loro disco di accrescimento.

I modelli di evoluzione dei buchi neri ci dicono che nell’Universo primordiale, quindi nell’Universo con età di poche centinaia di milioni di anni, di buchi neri se ne erano già formati ma questi risultavano avere masse molto piccole rispetto alle successive generazioni di buchi neri.

Si pensa che i buchi neri primordiali possano costituire una frazione non trascurabile della cosiddetta materia oscura, che costituisce circa 85% della materia dell’Universo ma la cui natura è ancora misteriosa.

Si stima che i buchi neri primordiali debbano avere una massa compresa tra 10¹⁷ e 10²² grammi (equivalente alla massa di un piccolo asteroide). Buchi neri di massa inferiore a 10¹⁷ sarebbero ormai evaporati, quindi assenti nell’Universo attuale, mentre buchi neri di massa superiore a 10²² produrrebbero effetti di lente gravitazionale che di fatto non sono stati osservati.

Sono proprio questi buchi neri primordiali microscopici quelli per cui ha senso ipotizzarne un possibile passaggio attraverso il corpo umano.

Conosciamo Il Dottor Sherrer

L’autore di questo studio molto curioso è Robert Sherrer, professore di Fisica presso il Collegio delle Arti e delle Scienze dell'Università Vanderbilt, a Nashville in Tennessee (USA).

Oltre alle pubblicazioni di ricerca scientifica, Sherrer è autore di numerosi articoli scientifici divulgativi e racconti di fantascienza, nonché vincitore del Premio Klopsteg 2010, un premio annuale assegnato a un fisico famoso in memoria di Paul E. Klopsteg da parte della Associazione Americana Insegnanti di Fisica.

I suoi interessi di ricerca vertono sulle tematiche inerenti cosmologia, energia oscura, materia oscura e fisica dell’universo primordiale.

Riferimenti allo studio:

Gravitational Effects of a Small Primordial Black Hole Passing Through the Human Body, Sherrer arXiv:2502.09734 (2025)