FUSIONE TRA BUCHI NERI


Ricostruiti gli eventi che hanno portato alla formazione dei buchi neri, la cui fusione ha permesso per la prima volta, nel settembre 2015, di catturare l’eco delle onde gravitazionali predette da Einstein poco più di un secolo fa.


fusione_buchi_neri.jpg

È il fenomeno che ha permesso, poco più di un anno fa, di spalancare una nuova finestra sul Cosmo. Un fenomeno che gli scienziati hanno appena iniziato a sondare, all’alba di un nuovo modo di rivolgere lo sguardo al cielo, con la cosiddetta astronomia gravitazionale.

Si tratta dell’abbraccio tra buchi neri, che spiraleggiano fino a diventare una cosa sola. Uno scontro tra titani che, nel settembre del 2015, a 100 anni dalla predizione teorica di Albert Einstein, ha permesso ai due rivelatori gemelli LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) la prima osservazione diretta delle onde che scuotono e increspano il tessuto elastico dello spazio-tempo: le onde gravitazionali.

Da quella data gli scienziati possono, infatti, contare su un nuovo messaggero per studiare il Cosmo. Da allora gli astronomi dell’University of Birmingham hanno iniziato ad approfondire le dinamiche che hanno portato i buchi neri a fondersi. E lo hanno fatto attraverso un nuovo approccio, illustrato in uno studio appena pubblicato su Nature Communications.

Gli astronomi britannici, in collaborazione con alcuni colleghi dell’Università di Amsterdam, hanno ricostruito, attraverso simulazioni, il rapporto tra i due buchi neri in una fase antecedente della loro evoluzione. Prima, cioè, che diventassero cannibali cosmici, quando erano ancora delle stelle che stavano esaurendo il proprio combustibile nucleare. Hanno, così, scoperto che le stelle, iniziando ad espandersi, cominciano anche a scambiarsi materia, attraverso una densa nuvola d’idrogeno che le avvolge entrambe.

Questo processo le mantiene a una distanza tale da favorire in futuro la fusione, accompagnata dall’emissione di onde gravitazionali. La trasformazione delle stelle morenti in buchi neri ha richiesto, secondo gli autori, alcuni milioni di anni. Sarebbe dovuto passare ancora più tempo, almeno un miliardo di anni, prima che i due buchi neri si fondessero diventando un unico oggetto celeste, e perturbando la trama del Cosmo attraverso la liberazione di onde gravitazionali.

Lo studio è basato su alcune simulazioni battezzate COMPAS (Compact Object Mergers: Population Astrophysics and Statistics). “Grazie a COMPAS, abbiamo potuto eseguire una sorta di ‘paleontologia’ delle onde gravitazionali – afferma Ilya Mandel, uno dei firmatari dello studio -. Proprio come i paleontologi possono, infatti, studiare la vita dei dinosauri attraverso i resti fossili, allo stesso modo noi, attraverso l’analisi dei dati sulla fusione tra i buchi neri forniti dalle onde gravitazionali, possiamo ricostruire come le stelle originarie hanno interagito nel corso della loro breve, ma intensa vita”.

Fonte

 

Annunci