I primi di Aprile sono stati riaccesi i rilevatori di onde gravitazionali Ligo e Virgo, dopo una lunga pausa, durante la quale sono stati potenziati. Virgo si trova a Cascina, vicino a Pisa, mentre Ligo ha due osservatori, uno nello Stato di Washington e l’altro in Louisiana. Insieme faranno una sorta di triangolazione che permette di inquadrare con maggior precisione la zona di cielo dalla quale provengono i segnali. Da subito hanno catturato nuove onde gravitazionali, in tutto quattro. Le prime tre sono riconducibili alla fusione di buchi neri, mentre l’ultima sembra sia causata da un buco nero che ‘divora’ una stella a neutroni.

Le prime tre onde-fusione di buchi neri

Riproduzione di un sistema binario, composto da due buchi neri

Agli inizi di Aprile sono state intercettate tre onde gravitazionali che pare provengano dalla fusione di due buchi neri. Per ora sappiamo poco, e non è ancora uscito un comunicato ufficiale. Giovanni Prodi è professore all’Università di Trento e associato all’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), nonché coordinatore dell’analisi dati dell’osservatorio europeo Virgo a Cascina. Prodi afferma ‘I segnali che abbiamo captato sembrano molto convincenti, ma è troppo presto per fare annunci, perché sono ancora in corso le verifiche che richiederanno qualche mese’. Quando abbiamo due buchi neri che orbitano vicini si parla di buco nero binario. La prima fase della vita di un buco nero binario è lo ‘spiraleggiamento’, cioè una graduale contrazione dell’orbita. Le prime fasi di questo movimento a spirale prendono molto tempo, poiché i buchi neri sono ancora distanti tra loro, e l’attrazione gravitazionale è bassa. In questa fase, oltre alla contrazione delle orbite, si può avere anche la perdita di momento angolare dovuto all’interazione con altra materia, come stelle o gas. Con l’accorciamento graduale delle orbite, la velocità orbitale aumenta e così fa anche l’emissione di onde gravitazionali, finché non si ha la transizione dalla fase di spiraleggiamento alla fase di fusione. Successivamente i due buchi neri si incontrano, dando origine a una fusione. È nell’istante immediatamente precedente alla fusione che si ha il picco nell’emissione di radiazione gravitazionale. Probabilmente è proprio durante questa fase che sono state recepite le onde gravitazionali.

La quarta onda-un buco nero che divora una stella a neutroni

Riproduzione di un buco nero che ‘divora’ una stella a neutroni

Pochi giorni fa è stata intercettata una quarta onda gravitazionale, che pare si sia il segnale di un buco nero che ha ‘divorato’ una stella a neutroni, ancora non sappiamo di preciso dov’è successo. Prodi a riguardo di ciò afferma sarà difficile da ricostruire perché il fenomeno è stato osservato solo da due rivelatori, mentre il terzo non era in funzione, al momento abbiamo dato agli astronomi informazioni piuttosto vaghe sulla posizione nel cielo e sulla distanza a cui sarebbe avvenuto l’evento, ma contiamo di affinare i dati nei prossimi giorni’. Se questa ipotesi verrà confermata, sarà la prima prova dell’esistenza di un sistema binario stella a neutroni-buco nero. Si ipotizza che l’evento sia avvenuto a 1,2 miliardi di anni luce da noi. Questo tipo di sistema binario, fino ad ora, era stato solo ipotizzato. Il buco nero torcerebbe lo spazio intorno e in conseguenza di ciò la stella di neutroni dovrebbe ruotare intorno al buco nero tramite un’orbita sferica piuttosto che un’orbita circolare. Ciò rappresenterebbe un’altra prova per la teoria della relatività generale. Nel caso in cui non si tratti di questo, l’ipotesi successiva è lo scontro tra due stelle a neutroni.

Laura Messina

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