Lo scontro tra due buchi neri imprigionati fra loro

Non è la prima fusione, ma questa in particolare merita. Anche due italiani tra quelli che hanno capito l'importanza dell'evento

di Cristina Rapagnà 01—Dic—2022 / 2:37 PM

Sono state rilevate 90 fusioni tra buchi neri, da quando l’avanguardia in astrofisica consente questo tipo di registrazioni. Ma una di queste si distingue su tutte, quella rilevata nel maggio 2019, chiamata GW19052, che ha emesso increspature spazio-temporali come mai prima d’ora.

“La sua morfologia e la sua struttura simile a un’esplosione sono molto diverse dalle osservazioni precedenti”, spiega l’astrofisica Rossella Gamba dell’Università di Jena in Germania. E aggiunge: “GW190521 è stato inizialmente analizzato come la fusione di due buchi neri pesanti in rapida rotazione che si avvicinano l’uno all’altro lungo orbite quasi circolari, ma le sue caratteristiche particolari ci hanno portato a proporre altre possibili interpretazioni”. In particolare, gli astrofisici hanno riscontrato difficoltà a spiegare la durata breve e netta del segnale delle onde gravitazionali emesse dallo scontro.

Le onde gravitazionali sono generate dall’effettiva fusione di due buchi neri, come le increspature di un sasso lasciato cadere in uno stagno. In gergo astrofisico, si generano increspature spazio-temporali, e l’interazione gravitazionale produce increspature più deboli nel momento in cui due buchi neri si avvicinano inesorabilmente, attratti l’uno dall’altro.

“La forma e la brevità – meno di un decimo di secondo – del segnale associato all’evento ci portano a ipotizzare una fusione istantanea tra due buchi neri, avvenuta in assenza di una fase di spirale”, spiega l’astronomo Alessandro Nagar dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare italiano.

I ricercatori pensano che i due buchi neri siano rimasti “impigliati” fra loro; quindi, hanno progettato delle simulazioni per verificare la loro ipotesi. Hanno messo insieme coppie di buchi neri, modificando parametri come la traiettoria, lo spin e la massa, per cercare di riprodurre lo strano segnale di onde gravitazionali rilevato nel 2019. I risultati suggeriscono che i due buchi neri non sono nati come binari, ma sono rimasti intrappolati nella rete gravitazionale l’uno dell’altro, rotolando vicini, per poi scontrarsi e fondersi in un buco nero unico.

Questo incontro/scontro prende il nome di incontro dinamico, e sono considerati piuttosto rari. Il nuovo studio degli astrofisici suggerisce che GW190521 potrebbe essere il primo che è stato rilevato con certezza.