Onde gravitazionali, scoperte 35 fusioni di buchi neri: un numero enorme

Credito: Jurik Peter, Shutterstock

È definito come uno “tsunami” il set di dati relativi ad onde gravitazionali scoperte da un team internazionale di scienziati, come spiega un comunicato emesso dall’Australian National University (ANU). Per ora pubblicato su arXiv, lo studio descrive 35 nuove rilevazioni tutte originatesi da coppie di buchi neri che si fondono oppure da coppie fatte da una stella di neutroni e da un buco nero che si scontrano. I dati sono stati raccolti dagli osservatori di onde gravitazionali LIGO e Virgo tra il 2019 e il 2020.

Enormi fusioni tra oggetti molto massicci

Molto spesso rileviamo le onde gravitazionali di enormi fusioni tra oggetti molto massicci quando queste avvengono a lunghissima distanza. È il caso anche delle 35 rilevazioni effettuate dagli scienziati. Tuttavia proprio per il numero, lo studio rappresenta un passo in avanti molto importante in quel percorso che gli scienziati stanno effettuando da quando è nata l’astronomia, ossia quello di capire i segreti dell’evoluzione dell’universo, come spiega Susan Scott, ricercatrice e astrofisica gravitazionale dell’ANU.

35 rilevazioni: numero enorme

In effetti è un numero di rilevazioni enorme: prima di questo studio le notizie riguardo a rilevazioni di onde gravitazionali di eventi del genere erano centellinate e ogni rilevazione praticamente rappresentava una notizia a sé. In questo caso ci sono “35 notizie in una”.

Domande a cui dobbiamo ancora rispondere

Il set di dati raccolto da ricercatori sicuramente si rivelerà molto utile per capire diverse caratteristiche dei buchi neri, in particolare quelli dei sistemi binari, caratteristiche quali la loro massa e la loro rotazione nonché la formazione degli stessi sistemi binari: come si avvicinano due buchi neri ed entrano gravitazionalmente in contatto? Questi sistemi binari sono fatti da buchi neri nati insieme? Per quanto tempo ruotano uno intorno all’altro prima di fondersi? Tutte domande a cui dobbiamo in effetti ancora dare una risposta.

Rilevatori di onde gravitazionali: miglioramento continuo

Si sa che spesso, almeno per quel che ne sappiamo, le fusioni di enormi buchi neri avvengono perché due galassie si attraggono l’una con l’altra. In questo caso le fusioni dei buchi neri centrali, detti anche “supermassicci”, rappresentano sostanzialmente le fusioni delle due galassie.
Questo studio, tra l’altro, mostra anche il livello di miglioramento continuo dei dispositivi per rilevare le onde gravitazionali, miglioramenti che stanno portando a masse di dati sempre più consistenti. Inoltre questi miglioramenti, come spiega la Scott, ci faranno osservare e scoprire nuovi tipi di onde gravitazionali completamente nuovi, alcuni dei quali molto probabilmente saranno inaspettati.

Fusioni più interessanti tra le 35 individuate

Tra le fusioni più interessanti individuate dai ricercatori ce n’è una che ha visto lo scontro tra una stella di neutroni e un buco nero (denominati rispettivamente GW191219 e GW200115). In questo caso la stella di neutroni era una delle meno massicce mai osservata con 1,17 masse solari. Si è fusa con un buco nero di 31 masse solari. Si tratta di una delle differenze tra masse in una fusione del genere più grandi mai osservate finora.
Inoltre hanno individuato un’altra fusione tra due buchi neri che insieme avevano una massa di solo 17 volte la massa del sole. Si tratta della coppia di buchi neri che si fondono meno massiccia mai osservata finora.

Note e approfondimenti

  1. [2111.03606] GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run (IA)

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