01 Giu 2017 Terzo Successo per le Onde Gravitazionali
Gli scienziati delle collaborazioni LIGO e VIRGO hanno annunciato il terzo successo nella ricerca delle onde gravitazionali, dimostrando ancora una volta le nuove, affascinanti frontiere dell’astronomia gravitazionale. Il segnale deriva dalla fusione di due buchi neri, che ha portato alla formazione di un oggetto con massa pari a 49 masse solari.
Si tratta di un valore intermedio tra le masse dei due buchi neri rilevati in precedenza da LIGO, con valori di 62 (prima rilevazione) e 21 (seconda rilevazione) masse solari. “Abbiamo ulteriori conferme dell’esistenza di buchi neri stellari, più massicci di 20 masse solari. Sono oggetti di cui non conoscevamo l’esistenza prima della rilevazione di LIGO”, ha detto David Shoemaker del MIT. “È straordinario il fatto che gli esseri umani possano elaborare una storia e testarla, per quanto siano strani ed estremi eventi che avvengono miliardi di anni fa e a miliardi di anni luce da noi. La collaborazioni scientifiche LIGO e VIRGO hanno lavorato per mettere insieme tutti i pezzi di questa storia”.
Questa terza rilevazione è avvenuta il 4 Gennaio 2017 ed è descritta in un nuovo studio pubblicato su Physical Review Letters. In tutti e tre i casi ognuno dei rilevatori gemelli di LIGO ha rilevato onde gravitazionali sprigionate in seguito alla fusione incredibilmente energetica di una coppia di buchi neri. Collisioni di questo tipo producono più energia di quella irradiata dalla luce di tutte le stelle e le galassie in un dato momento. In questo caso si tratta dei buchi neri più distanti fra le tre rilevazioni, in quanto localizzati e circa 3 miliardi di anni luce dalla Terra.
La nuova rilevazione fornisce inoltre indizi sulla direzione in cui i buchi neri stavano ruotando. Man mano che i buchi neri spiraleggiano uno attorno all’altro, ruotano anche sul proprio asse, come una coppia di pattinatori su ghiaccio che gira individualmente mentre volteggia uno attorno all’altro. Talora i buchi neri ruotano nella stessa direzione del moto orbitale, altre volte in direzione opposta, oppure possono essere inclinati rispetto al piano orbitale. Essenzialmente, possono ruotare in ogni direzione.
I nuovi dati hanno rivelato che almeno uno dei buchi neri era disallineato rispetto al moto orbitale, anche se saranno necessarie ulteriori osservazioni. “Questa è la prima volta in cui abbiamo evidenza del fatto che i buchi neri possono essere non allineati, il che suggerisce che possono formarsi buchi neri binari in densi ammassi stellari”, ha detto Bangalore Sathyaprakash della Penn State and Cardiff University, uno degli autori.
Ci sono due modelli principali per spiegare come possano formarsi le coppie di buchi neri. Il primo modello prevede che nascano insieme: si formano quando ogni stella di una coppia esplode e, dal momento che le stelle originarie sono allineate nella rotazione, i buchi neri rimangono allineati.
Nell’altro modello, invece, i buchi neri si accoppiano in una fase tardiva, all’interno di densi ammassi stellari, dopo essere giunti al centro di un ammasso stellare. In questo scenario i buchi neri possono ruotare attorno all’asse di rotazione in ogni direzione rispetto al loro moto orbitale. I nuovi dati sembrano confermare questa seconda ipotesi.
“Con la terza rilevazione confermata di onde gravitazionali derivanti dalla collisione di due buchi neri, LIGO si riconferma un osservatorio potente per la rilevazione del lato oscuro del cosmo”, ha concluso David Reitze del Caltech. “Anche se LIGO è perfetto per osservare questo tipo di eventi, speriamo di vedere presto altri generi di eventi astrofisici, come la violenta collisione di due stelle di neutroni”.
[ Barbara Bubbi ]
https://m.phys.org/news/2017-06-gravitational-insight-black-holes.html
Image: Henze/NASA
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