Scienza: scontro di buchi neri causa segnali gravitazionali anomali

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Milano, 17 nov. (askanews) - La fusione di due buchi neri come conseguenza di uno scontro diretto, non preceduta quindi dal tipico spiraleggiamento riscontrabile nell'andamento dei segnali rivelati fino a oggi dagli interferometri gravitazionali, potrebbe risultare una delle modalità con cui questi violenti fenomeni astrofisici di verificano. A sostenerlo uno studio condotto da un gruppo di ricercatori dell'Università e della sezione INFN di Torino, insieme a colleghi dell'Università Friedrich Schiller (FSU) di Jena (Germania), pubblicato oggi, giovedì 17 novembre, sulla rivista Nature Astronomy.

Attraverso simulazioni effettuate tramite calcolatore, gli scienziati hanno appurato come un modello che preveda l'esistenza di sistemi binari composti da coppie di buchi con orbite allungate, in grado di dare luogo a collisioni rapide e puntuali, sia compatibile con un evento anomalo di breve durata osservato dai due interferometri statunitensi LIGO e da quello europeo Virgo, ospitato in Italia, a EGO European Gravitational Observatory fondato dell'INFN e dal francese CNRS. Se confermato, il risultato potrebbe fornire un nuovo strumento per l'interpretazione dei segnali gravitazionali, aumentando la comprensione delle configurazioni che caratterizzano i sistemi binari di buchi neri.

Osservate per la prima volta nel 2015, le onde gravitazionali, impercettibili perturbazioni dello spaziotempo, sono in grado fornirci preziose informazioni sui corpi celesti che compongono i sistemi binari responsabili della loro emissione, nonché sull'evoluzione dinamica di questi stessi sistemi. Nel caso dei buchi neri, i segnali gravitazionali rivelati hanno trovato fino a oggi corrispondenza con le previsioni del modello utilizzato per interpretarli, che distingue tre diverse fasi nel processo di coalescenza: iniziale, caratterizzata dalla vorticosa rotazione dei buchi neri uno intorno all'altro (inspiral); centrale, relativa alla fusione (merger); e finale, durante la quale il nuovo corpo celeste venutosi a creare si espande e si contrae prima di stabilizzarsi (ringdown).

"L'analisi di un particolare segnale registrato il 21 maggio 2019 dalle collaborazioni LIGO e Virgo ha fatto emergere delle differenze rispetto ai dati su cui siamo abituati a confrontarci. La forma e la brevità - meno di un decimo di secondo - del segnale associato all'evento, inducono infatti a ipotizzare una fusione istantanea tra due buchi, avvenuta in mancanza di una fase di spiraleggiamento", commenta Alessandro Nagar, ricercatore della sezione INFN di Torino.

Denominato GW190521, l'evento, che potrebbe essere il prodotto della fusione di due buchi neri di seconda generazione, in quanto le loro masse, pari a circa 85 e 60 masse solari, non sarebbero teoricamente consentite come risultato di un collasso stellare, è stato perciò oggetto di una attenta indagine della comunità scientifica, che ha proposto ipotesi alternative per spiegarne l'origine. "GW190521 - spiega Rossella Gamba, ricercatrice dell'Università di Jena e autrice principale della ricerca - è un segnale particolarmente enigmatico perché la sua forma e la sua natura esplosiva lo rendono estremamente diverso da quanto abbiamo osservato in passato".