Di nuovo un abbraccio tra due buchi neri ha permesso di registrare per la terza volta le onde gravitazionali, confermando il nostro ingresso nell’era dell’astronomia gravitazionale. Le onde sono state rilevate ancora dalla coppia di interferometri uno a Hanford, Washington e l’altro a Livingston, Louisiana, gestito da Caltech e MIT con finanziamenti della National Science Foundation (NSF). Il rilevamento, registrato come GW170104 è stato fatto il 4 gennaio 2017, ed è descritto in un nuovo documento nella rivista Physical Review Letters.

Una massa 49 volte quella del nostro Sole, a differenza delle 62 (nel primo rilevamento) e 21 (nel secondo).

Noi abbiamo parlato della scoperta con Laura Cadonati, Professoressa di Fisica del Georgia Institute of Technology: “Abbiamo individuato una terza fusione di sistemi binari di buchi neri”. Il nuovo evento tuttavia presenta delle novità uniche, fino ad oggi mai registrate: “ La massa è a cavallo tra quella della prima e della seconda osservazione, la distanza è molto più grande rispetto alle precedenti (circa 3 miliardi di anni luce rispetto agli 1,3-1,4 miliardi di anni luce delle precedenti scoperte); abbiamo inoltre la prova che almeno uno dei due buchi non è allineato al momento angolare orbitale, ovvero la rotazione di almeno uno dei buchi neri attorno al suo asse è in una direzione diversa dalla rotazione complessiva dei due oggetti”.
Nei tre casi tutti i risultati sono arrivati da LIGO e dalla coordinazione di VIRGO che è pronto ad entrare in funzione, come vi avevamo raccontato nella nostra intervista di lunedì sulla situazione delle onde gravitazionali.
In un certo senso ci piace pensare di essere stati profetici, lo ammettiamo.
Le collisioni prodotte producono una potenza che si irradia come una luce su tutte le stelle e le galassie in un dato momento.

L’idea di essere entrati in un’era di astronomia gravitazionale già ora è assolutamente valida, anche se per comprendere la natura profonda di oggetti come i buchi neri abbiamo ancora bisogno di molto: “Stiamo cominciando a studiare una distribuzione di massa per questi buchi neri – ha confermato la Cadonati- ma abbiamo comunque bisogno di più informazioni per strutturare i modelli di formazione di questi oggetti”.

La novità assoluta derivata dallo studio del momento angolare dei buchi neri, una mancanza di allineamento di uno dei due fornisce delle novità sui modelli di formazione di queste coppie che si dimostrano più dinamiche del previsto, la professoressa ci ha spiegato: “I buchi neri potrebbero formarsi separatamente in un denso cluster stellare e cadendo verso il nucleo del cluster producono una fusione”.

Teoricamente ci sono due modelli primari per capire la nascita dei buchi neri binari. Il primo propone una nascita univoca, che avviene quando le due stelle originali ruotano in allineamento e esplodono, provocando questi fenomeni. Nell’altro caso i buchi neri si ritrovano come due vecchi pattinatori stanchi all’interno di un cluster affollato, creando una scena di incredibile romanticismo cosmico. In questo scenario gli oggetti possono ruotare in qualsiasi direzione rispetto al loro movimento orbitale.

Un’osservazione del genere aiuta molto nel testare la teoria della relatività generale, in modo migliore rispetto al passato. La teoria prevede che, come ci ha spiegato Laura Cadonati: “ Le onde gravitazionali di tutte le frequenze si muovano alla stessa velocità (la velocità della luce)”.

Ora se ci sono dei problemi intorno alla relatività, per adesso ancora sconosciuti: sapremo di più quando avremo maggiori osservazioni e frequenze di onde gravitazionali, con una velocità di viaggio nettamente diversa.

 

LIGO-Virgo ha piazzato un altro capolavoro con l’osservazione di queste nuove onde: gli aggiornamenti tecnici, in particolare quelli che aspettiamo su Virgo, daranno una maggiore ventata di novità su questo panorama, già particolarmente rigoglioso.

 

Dalla fine del 2018 le novità che potrebbero arrivare sono tante, ci aspettiamo anche onde gravitazionali provenienti da altre fonti, diverse dalla fusione di buchi neri: altri eventi astrofisici nascondono le loro imperscrutabili, affascinanti e misteriose onde gravitazionali.

Gianluigi Marsibilio

Crediti immagine: LIGO/Caltech/MIT/SXS Collaboration