Innazitutto c’è da correggere un errore nella domanda: i gravitoni non creano il campo gravitazionale, ma ne sono la manifestazione nell’ambito della descrizione quantistica del mondo che prevede che ogni interazione sia trasportata da particelle elementari chiamate bosoni mediatori o vettori. Il campo gravitazionale, sia che lo si descriva classicamente come una proprietà dallo spazio-tempo, sia che lo si descriva quantisticamente come gas di gravitoni è generato dalla massa e dall’energia che sono distribuite nello spazio.
Fatta questa precisazione il dubbio della domanda appare legittimo: se i fotoni che trasporterebbero la luce emessa dall’ex-stella non possono sfuggire alla sua attrazione gravitazionale (da questo fenomeno nasce infatti il nome di “buco nero”) come possono riuscirci altre particelle come i gravitoni?
Il problema nasce da un’interpretazione troppo semplicistica dei due fenomeni.
I fotoni che, in condizioni non estreme di gravità, ci permettono di vedere un oggetto provengono (per riflessione o emissione) dalla superficie dell’oggetto. Ma l’oggetto che genera il buco nero è in continuo collasso gravitazionale, per cui la sua superficie si trova all’interno dell’orizzonte degli eventi (la superficie che separa la porzione di spazio tempo in cui la gravità è troppo forte per permettere alla luce di fuoriuscire dalla restante parte dell’universo). Quindi i fotoni emessi da corpo non possono in alcun modo uscire.
Le particelle mediatrici che sono associate ad un campo di forza generato da un corpo invece nascono da ogni punto in cui ci sia sorgente del campo. Nel caso dei gravitoni, la gravità è generata sia dalla massa del corpo in collasso ma anche dall’energia stessa del campo che è distribuita in tutto lo spazio-tempo. Per cui ci sono gravitoni che vengono creati ed emessi anche al di fuori dell’orizzonte degli eventi, per cui possono allontanarsene senza problemi.
Potrebbe a questo punto nascere il dubbio di cosa accada ad eventuali campi elettromagnetici (che hanno i fotoni come bosoni mediatori) generati dalla stella prima del collasso. Questo campo è generato solo dalla carica e/o dalla corrente presente nel corpo sorgente. Per cui si potrebbe pensare che a seguito di collasso gravitazionale queste cariche e correnti finiscano all’interno dell’orizzonte degli eventi, per cui i fotoni mediatori del campo non potrebbero raggiungere lo spazio esterno e il campo elettromagnetico si annullerebbe. Questo non può accadere perchè altrimenti l’energia associata al campo EM andrebbe distrutta e quindi si violerebbe il principio di conservazione dell’energia. Inoltre se le cariche e le correnti elettriche si comportassero come descritto allora a conti fatti ci sarebbe una violazione del principio di conservazione della carica elettrica e del momento angolare, i quali a loro volta implicano una violazione del principio di conservazione dell’energia. Da ciò si deduce che una stella carica elettromagneticamente che collassa in un buco nero conserva, all’esterno dell’orizzonte degli eventi, il campo elettrico e quello magnetico generati dalla sua carica e dal suo momento magnetico. Ma questo è possibile solo se le cariche e le correnti restano in qualche modo localizzate sull’orizzonte degli eventi. Per cui anche per il campo EM i fotoni mediatori (che però non sono quelli che trasporterebbero l’immagine del corpo in collasso) si possono propagare all’esterno dell’orizzonte degli eventi.