Gli scienziati negli Stati Uniti hanno scoperto la fusione più conosciuta di due buchi neri usando rilevatori di onde gravitazionali.
I risultati scientifici della collisione, registrati nel novembre 2023, sono stati presentati alla Conferenza internazionale di quest’anno sulla relatività generale e la gravitazione a Glasgow, nel Regno Unito.
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Cos’è un buco nero?
I buchi neri sono oggetti cosmici o regioni di spazio, che comprendono una grande concentrazione di materia confezionata in uno spazio relativamente piccolo.
L’enorme quantità di massa confezionata in un piccolo spazio crea una trazione gravitazionale così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire.
Poiché nessuna luce viene emessa dai buchi neri, rendendoli invisibili, non sappiamo cosa, esattamente, sia al loro interno.
Si ritiene che i buchi neri si formino quando le stelle giganti crollano alla fine della loro vita. Le stelle giganti crollano quando finiscono l’energia per continuare le reazioni di fusione, che le mantengono luminose e calde.
Quando e come è stata osservata questa collisione del buco nero?
La collisione, che ha causato un’onda gravitazionale, o improvvisa ondulazione nello spazio-tempo, è stata osservata il 23 novembre 2023, poco prima delle 13:00 GMT da due rilevatori contemporaneamente.
Questi rilevatori, negli stati statunitensi dello stato di Washington e della Louisiana, sono gestiti dall’Osservatorio di onda gravitazionale (LIGO) interferometri (LIGO) e fanno parte della rete Ligo-Virgo-Kagra (LVK).
Il LIGO comprende due interferometri laser su larga scala, che fungono da antenne per rilevare onde gravitazionali.
L’onda gravitazionale, che è stata rilevata per 0,1 secondi a seguito della collisione, è stata chiamata GW231123.
Ligo, finanziato dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, è un osservatorio di fisica su larga scala che rileva onde gravitazionali usando interferometri laser altamente sensibili. È stato progettato e costruito da scienziati e ingegneri del California Institute of Technology (Caltech) e del Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Poiché i buchi neri sono completamente scuri – assorbendo tutto, compresa la luce che li circonda – le loro collisioni sono invisibili. Questo è il motivo per cui le loro fusioni vengono rilevate misurando le onde gravitazionali che causano. Circa 300 fori neri sono stati rilevati attraverso onde gravitazionali.
La Vergine, gestita dall’Osservatorio gravitazionale europeo e Kagra, gestita dal Ministero dell’Educazione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia-Giappone (MEXT), sono interferometri simili.
Cosa succede quando i buchi neri si scontrano?
Quando i buchi neri si scontrano, si uniscono per formare un buco nero più grande, che è ciò che è accaduto in questo caso.
I due buchi neri che si scontravano erano circa 100 e 140 volte la massa del sole individualmente. La collisione ha prodotto un buco nero più di 265 volte la massa del sole.
Questo era molto più grande dell’ultima più grande collisione del buco nero, GW190521, che era circa 140 volte la massa del sole. Quella collisione è stata osservata il 21 maggio 2019 ed è stata rilevata a 17 miliardi di anni luce dalla terra.
Cosa hanno imparato gli scienziati da questo?
La scoperta ha portato ad alcune rivelazioni sulle fusioni del buco nero.
“Aumenta la nostra fiducia che i buchi neri possano passare attraverso una serie di fusioni successive, per produrre buchi neri molto più enormi”, ha detto ad Oltre La Linea Mark Hannam, professore alla Cardiff University e membro della Ligo Scientific Collaboration.
“Pensiamo che sia improbabile che i buchi neri che si formano enormi da stelle morenti, quindi la spiegazione di confusione precedente sia attualmente considerata la spiegazione più probabile”, ha detto Hannam.
Questo avrà qualche impatto sulla terra?
No, la collisione del buco nero non avrà un impatto sulla Galassia della Terra o della Via Lattea.
Hannam ha affermato che la fusione del buco nero che è stata rilevata proviene da un evento che è avvenuto tra pochi milioni di anni luce e 10 miliardi di anni luce di distanza.
Ciò significa che la fusione ha avuto luogo milioni di anni fa, dal momento che un anno luce è fino a che punto la luce viaggia in un anno e le onde gravitazionali viaggiano alla velocità della luce.
Hannam ha spiegato che la distanza della fusione può anche essere scritta come circa 3 gigaparsec.
“Un parsec è di circa 31 trilioni di km, quindi convertire la distanza in chilometri produce numeri che non hanno davvero nomi di tutti i giorni!”
