L’alba delle onde gravitazionali


Uno studio coordinato dall’University of Zurich ha permesso di simulare la formazione delle increspature dello spazio-tempo a 10 milioni di anni dall’inizio della fusione tra due buchi neri. Cento volte prima delle attese.

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Dopo quanto tempo la fusione tra due buchi neri supermassicci al centro di due galassie porta all’emissione di onde gravitazionali, come quelle captate per la prima volta nel settembre 2015 dalle Collaborazioni LIGO e VIRGO? Un team internazionale di scienziati dell’University of Zurich, dell’Institute of Space Technology di Islamabad, dell’University of Heidelberg e della Chinese Academy of Sciences ha provato a rispondere a questo quesito, simulando una collisione tra galassie.

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Questa simulazione mostra come due galassie si fondono in 15 milioni di anni. I punti rosso e blu indicano i due buchi neri.

In una ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal, il team di studiosi, coordinato dall’University of Zurigo, ha calcolato che occorrono circa 10 milioni di anni dall’inizio dell’abbraccio fatale tra le due galassie, perché il fenomeno produca le increspature dello spazio-tempo previste un secolo fa dalla Teoria della Relatività Generale di Einstein. Nel loro studio i ricercatori hanno simulato, attraverso l’uso di supercomputer, la collisione tra due galassie vecchie di 3 miliardi di anni, con al centro buchi neri di circa 100 milioni di masse solari.

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“Il risultato è stato sorprendente – commenta Lucio Mayer, dell’Institute for Computational Science dell’University of Zurich -. La fusione tra i due buchi neri ha prodotto le prime onde gravitazionali dopo 10 milioni di anni, circa 100 volte più rapidamente, quindi, di quanto ipotizzato finora”.

La simulazione ha richiesto più di un anno ed è stata condotta in Cina, a Zurigo, e ad Heidelberg. “I nostri calcoli – conclude Mayer – consentono di effettuare robuste previsioni sul tasso di fusione tra buchi neri supermassicci nei primi stadi di vita dell’universo”. Secondo gli autori, lo studio potrebbe dare un prezioso contributo alla messa a punto della missione eLISA dell’ESA. Una missione che nei prossimi vent’anni consentirà agli scienziati di catturare le onde gravitazionali direttamente dallo spazio.

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