Onde spazio-temporali ai confini della galassia
Gli scienziati hanno rilevato onde gravitazionali, cioè increspature nello spazio-tempo, generate dalla collisione cosmica di due buchi neri che si sono avvicinati a spirale oltre i confini della Via Lattea.
Entrambi i buchi neri avevano una massa oltre 100 volte quella del nostro Sole e dalla loro fusione è nato un nuovo buco nero ancora più massiccio, a circa 10 miliardi di anni luce dalla Terra. Questo evento non solo è il più grande mai osservato, ma apre nuove domande su come si formino questi oggetti così enormi.
“Sono gli eventi più violenti che possiamo osservare nell’universo, ma quando i segnali arrivano sulla Terra sono tra i più deboli che possiamo misurare. Quando queste increspature ci raggiungono, sono quasi impercettibili.”
Un miracolo di un decimo di secondo
Il momento cruciale è avvenuto il 23 novembre 2023, intorno alle 13:55 ora britannica. I due osservatori americani Ligo – uno nello stato di Washington e l’altro in Louisiana – hanno simultaneamente rilevato una lieve distorsione dello spazio-tempo, durata appena un decimo di secondo. Questa è la cosiddetta “fase di ring-down”, quando il nuovo buco nero ha emesso un breve segnale prima di stabilizzarsi.
L’analisi dettagliata ha rivelato dati sorprendenti: i due buchi neri avevano masse di 103 e 137 volte quella del Sole e ruotavano a velocità incredibili, circa 400.000 volte più veloci della rotazione terrestre – quasi al limite massimo previsto dalla fisica.
“Sono i buchi neri più massicci mai misurati con le onde gravitazionali, e sono strani perché rientrano in una fascia di massa dove, a causa di fenomeni fisici particolari, non ci aspetteremmo che si formino buchi neri.”
Nuovi buchi neri da fusioni passate?
La maggior parte dei buchi neri si forma quando una stella esaurisce il carburante e collassa sotto la propria gravità, curvando lo spazio-tempo così tanto da non lasciare scampo nemmeno alla luce: l’orizzonte degli eventi.
Gli scienziati Ligo sospettano però che questi buchi neri osservati siano già il risultato di fusioni precedenti. Questo spiegherebbe la loro massa e la rotazione rapidissima, perché le fusioni naturalmente “accelerano” il nuovo oggetto.
“Abbiamo già visto segnali in questa direzione, ma questo è l’esempio più estremo dove probabilmente è davvero successo così” – aggiunge Hannam.
Ha superato ogni incontro cosmico precedente
Finora gli scienziati hanno rilevato circa 300 fusioni di buchi neri tramite onde gravitazionali. Il record precedente era un buco nero di circa 140 masse solari, mentre ora è nato un oggetto fino a 265 volte più massiccio del Sole. I dettagli saranno presentati il 22 luglio alla conferenza GR-Amaldi di Glasgow.
Le onde gravitazionali aprono una nuova finestra sull’universo
Prima della scoperta delle onde gravitazionali, gli astronomi studiavano il cosmo solo attraverso radiazioni elettromagnetiche come luce visibile, infrarossi e onde radio. Ora possiamo “vedere” eventi che prima restavano nascosti.
“Spesso in scienza, guardare l’universo da una nuova prospettiva ti fa scoprire cose completamente nuove e cambia la tua visione del mondo. Nei prossimi 10-15 anni, con i nuovi rivelatori in programma, potremo osservare tutte le fusioni di buchi neri nell’universo, e forse anche sorprese che oggi non riusciamo nemmeno a immaginare.”
