21 Dic 2017 Le Dinamiche dei Buchi Neri Binari
Un nuovo studio pubblicato su Physical Review Letters indaga sulle caratteristiche di due buchi neri all’origine delle onde gravitazionali rilevate da LIGO nel Settembre 2015, migliorando la nostra conoscenza relativa all’ambiente in cui si formano e interagiscono questi oggetti, tra i più misteriosi ed estremi nell’Universo.
L’esistenza delle onde gravitazionali, increspature nel tessuto dello spaziotempo, è stata prevista da Albert Einstein oltre un secolo fa sulla base della sua Teoria della Relatività Generale. E, come al solito, Einstein aveva ragione. Ma solo nel 2015 gli interferometri di LIGO hanno rilevato per la prima volta questo fenomeno estremo. In aggiunta all’eccezionale impatto che questa scoperta ha avuto sulla comunità scientifica, la rilevazione ha anche aperto le porte al nuovo campo dell’astronomia gravitazionale. Tuttavia, di pari passo alla notevole scoperta, sono sorte molte domande a cui rispondere.
Una tra queste: quale è stata l’origine dei buchi neri la cui collisione ha prodotto l’evento individuato? In un nuovo studio apparso su Physical Review Letters Joseph Fedrow della Kyoto University ha determinato quali potrebbero essere le caratteristiche delle onde gravitazionali se i due buchi neri si fossero formati all’interno di una stella massiccia in fase di collasso.
“Sebbene le onde gravitazionali ci abbiano permesso di rilevare direttamente buchi neri per la prima volta, non conosciamo ancora le origini di questi buchi neri in particolare”, spiega Fedrow. “Un’idea è che questi buchi neri si siano formati durante frammentazione dinamica del nucleo interno di una stella morente soggetta a collasso gravitazionale”. Questo potrebbe avere come risultato il fatto che due dei frammenti diventino buchi neri in orbita uno attorno all’altro, nei residui dell’ambiente stellare.
Per testare questa ipotesi il team ha utilizzato supercomputer e strumenti di calcolo avanzati per creare un modello di due buchi neri in un ambiente di questo tipo, e in seguito ha confrontato i risultati con i dati delle rilevazioni di LIGO. “I nostri risultati sono stati differenti, in maniera misurabile, dimostrando che se i buchi neri si fossero formati in un ambiente stellare ad alta densità, allora il tempo che avrebbero impiegato per fondersi sarebbe stato più breve. Se la densità si abbassa a livelli più simili allo spazio vuoto, allora le onde gravitazionali derivanti corrispondono a quelle dell’evento osservato”.
In aggiunta a far luce sulle dinamiche dei buchi neri, questi risultati affermano ancora una volta che le prime onde gravitazionali rilevate da LIGO provenivano da buchi neri presenti in una regione vuota dello spazio. “Nel corso di questa entusiasmante nuova era dell’astronomia gravitazionale non sappiamo cosa troveremo, o dove ci porterà”, conclude Fedrow. “Ma il nostro lavoro ci aiuterà a illuminare percorsi ignoti e migliorare la nostra conoscenza degli oggetti più misteriosi e oscuri nell’Universo”.
[ Barbara Bubbi ]
https://phys.org/news/2017-12-black-hole-pair-born-dying.html
Credit NASA
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