La periferia di galassie a spirale come la nostra potrebbe essere affollata da buchi neri in collisione di proporzioni enormi e una posizione privilegiata per gli scienziati che cercano le fonti delle onde gravitazionali, hanno detto i ricercatori del Rochester Institute of Technology in un prossimo articolo in Lettere per riviste astrofisiche .

Lo studio RIT identifica una regione trascurata che potrebbe rivelarsi piena di buchi neri orbitanti e l'origine dei cinguettii delle onde gravitazionali ascoltati dagli osservatori negli Stati Uniti e in Italia. Identificare le galassie ospiti della fusione di buchi neri massicci potrebbe aiutare a spiegare come si formano le coppie orbitanti di buchi neri.

Esistono condizioni favorevoli per le fusioni di buchi neri nei dischi di gas esterni delle grandi galassie a spirale, secondo Sukanya Chakrabarti, assistente professore di fisica al RIT e autore principale di "The Contribution of Outer HI Disks to the Merging Binary Black Hole Populations, " disponibile online su https://arxiv.org/abs/1710.09407.

Fino ad ora, si pensava che i piccoli satelliti o le galassie nane avessero l'ambiente più adatto per ospitare popolazioni di buchi neri:una popolazione sparsa di stelle, incontaminato da metalli pesanti come il ferro, oro e platino, elementi vomitati nelle esplosioni di supernovae, e venti inefficienti che lasciano intatte le stelle massicce.

Chakrabarti ha realizzato che i bordi delle galassie come la Milky Wavy hanno ambienti simili alle galassie nane ma con un grande vantaggio:le grandi galassie sono più facili da trovare.

"Anche il contenuto di metallo nei dischi esterni delle galassie a spirale è piuttosto basso e dovrebbe essere pieno di buchi neri in questa vasta area, " disse Chakrabarti.

Un coautore sulla carta, Richard O'Shaughnessy, assistente professore di scienze matematiche al RIT e membro della LIGO Scientific Collaboration, ha dichiarato:"Questo studio mostra che, nel prevedere o interpretare le osservazioni dei buchi neri, dobbiamo tenere conto non solo delle differenze tra i diversi tipi di galassie, ma anche della gamma di ambienti che si verificano al loro interno".

Una comprensione più profonda dell'universo è possibile ora che gli scienziati possono combinare l'astronomia delle onde gravitazionali con le misurazioni tradizionali delle bande di luce. La ricerca esistente mostra che anche i buchi neri, che sono troppo dense per sfuggire alla luce, avere un'onda gravitazionale e una controparte ottica, resti di materia dal collasso stellare da cui si sono formati.

"Se riesci a vedere la luce di una fusione di buchi neri, puoi individuare dove si trova nel cielo, "Ha detto Chakrabarti. "Quindi puoi dedurre i parametri che guidano il ciclo di vita dell'universo nel suo insieme e questo è il Santo Graal per la cosmologia. La ragione per cui questo è importante è perché le onde gravitazionali ti danno un modo completamente indipendente di farlo, quindi non si basa su approssimazioni astrofisiche".