Arrivate onde gravitazionali da buchi neri fusi con relitti di stelle – VIDEO

Due segnali generati 900 milioni di anni fa, erano attesi da decenni
di Enrica Battifoglia
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Arrivate le prime onde gravitazionali generate dalla fusione fra gli oggetti più misteriosi dell’universo: buchi neri che ingoiano piccole stelle di neutroni, ossia quello che resta di stelle che collassando sono diventate piccole e così dense che un cucchiaio della loro materia pesa come una montagna. Attesi da decenni, sono due i segnali ricevuti dal rilevatore europeo Virgo, cui l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), l’americano Ligo e il giapponese Kagra. Registrati nel gennaio 2020, i due segnali risalgono a 900 milioni di anni fa e sono descritti sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.

Per astrofisici e astronomi di tutto il mondo l’arrivo dei due ‘cinguettii’ cosmici, come fin dall’inizio sono stati chiamati i segnali delle onde gravitazionali, apre una fasenuova della ricerca: dopo la scoperta delle onde gravitazionali del 2016 e l’arrivo dell’astronomia multimessaggera, con la possibilità di seguire gli eventi cosmici utilizzando strumenti che leggono segnali di tipo diverso, adesso si entra nel vivo e si aprono le porte alla ricerca di aspetti inediti dell’universo. Una delle ipotesi è che eventi come la fusione di buchi neri e stelle di neutroni possano verificarsi in regioni dell’universo contraddistinte da un ambiente estremamente caotico e affollato.

Ora sono più potenti anche gli strumenti che permettono di fare osservazioni così complesse: inizialmente lavoravano in tandem la versione avanzata del rivelatore Virgo dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo (Ego), che si trova in Italia, a Cascina (Pisa) ed è finanziato da Infn e Consiglio nazionale delle ricerche francese (Cnrs), e i due rivelatori americani di Advanced Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), che si trovano a Livingston (Louisiana) e a Hanford (Stato di Washington); adesso dal Giappone si è aggiunto Kagra (Kamioka Gravitational Wave Detector) e tutti insieme funzionano all’unisono come un’unica e gigantesca antenna.

Rappresentazione artistica della fusione di un buco nero e di una stella di neutroni (fonte: Carl Knox, OzGrav -Swinburne University)

I due segnali si chiamano GW200105 e GW200115, codici che identificano anno, mese e giorno dell’osservazione dell’onda gravitazionale (GW). Il primo, rilevato il 5 gennaio 2020, è stato emesso 900 milioni di anni fa quando un buco nero dalla massa 8,9 volte superiore a quella del Sole ha divorato, come un Pac-Man cosmico, una piccola stella in cui era concentrata la massa di 1,9 volte quella del Sole. Il secondo segnale, rilevato il 15 gennaio 2020, risale a circa un miliardo di anni fa ed è stato emesso quando un buco nero di 5,7 masse solari ha ingoiato una stella di neutroni dalla massa 1,5 volte quella del Sole.

“Ligo e Virgo continuano a svelare eventi catastrofici mai osservati finora, contribuendo a far luce su un paesaggio cosmico finora inesplorato”, ha detto Giovanni Losurdo, coordinatore internazionale di Virgo e ricercatore dell’Infn. “Ora stiamo aggiornando i rivelatori con l’obiettivo – ha aggiunto – di guardare ancora più lontano nel cosmo, per una comprensione più profonda dell’universo in cui viviamo”.

Gli ambienti in cui sono teoricamente possibili le fusioni tra buchi neri e stelle di neutroni (fonte: EGO-Virgo Collaboration)