Due buchi neri si muovono a spirale l'uno verso l'altro e inviano onde gravitazionali che si increspano verso l'esterno che alla fine possono essere rilevate sulla Terra. LIGO/T. Pyle L'era dell'astronomia delle onde gravitazionali è davvero iniziata.
Per la quarta volta, gli scienziati hanno rilevato le onde gravitazionali generate da due buchi neri in collisione. Ma questa volta è ancora meglio. Un terzo rilevatore di onde gravitazionali situato in Italia si è unito a due rilevatori con sede negli Stati Uniti per renderlo il rilevamento di onde gravitazionali più preciso fino ad oggi.
Il 14 agosto increspature nello spazio-tempo hanno attraversato il nostro pianeta. Queste onde gravitazionali hanno viaggiato per 1,8 miliardi di anni luce per raggiungerci e, come le tre rilevazioni confermate che l'hanno preceduta, questo segnale – chiamato GW170814 – è stato causato da due buchi neri stellari che si scontrano e si fondono in uno.
I fisici che interpretano il segnale dell'onda gravitazionale affermano che GW170814 è stato causato da due buchi neri con un peso di 31 e 25 volte la massa del nostro sole che si sono bloccati in una danza gravitazionale, scontrandosi e combinandosi in uno. La fusione ha creato un buco nero 53 volte la massa del nostro sole. La massa rimanente, intorno a tre masse solari, si trasformò in pura energia, facendo esplodere onde gravitazionali in tutte le direzioni. Gli scienziati hanno pubblicato un articolo che annuncia la scoperta sulla rivista Physical Review Letters.
Un confronto tra tutti i rilevamenti di buchi neri in fusione effettuati fino ad oggi LIGO/Caltech/Sonoma State (Aurore Simonnet) Le rilevazioni precedenti sono state effettuate esclusivamente da Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), che ha due stazioni di osservazione identiche situate a Washington e in Louisiana. Questa volta, però, GW170814 è stato raccolto da a Terzo rivelatore chiamato Advanced Virgo, situato vicino a Pisa, Italia. È la prima volta che succede. Come LIGO, La Vergine utilizza un interferometro laser ultrapreciso per rilevare le minime deformazioni nello spazio-tempo mentre le onde gravitazionali viaggiano attraverso il nostro volume di spazio alla velocità della luce.
"Questo è solo l'inizio delle osservazioni con la rete abilitata da Virgo e LIGO che lavorano insieme, David Shoemaker del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e il portavoce di LIGO Scientific Collaboration (LSC) in una dichiarazione.
Sebbene la Vergine sia meno sensibile di LIGO, avere un terzo rilevatore di onde gravitazionali che funzioni per misurare questi rumori nello spazio-tempo aumenta la precisione nel tentativo di individuare in quale galassia si sono scontrati i buchi neri. Sono necessari almeno due rilevatori per confermare la rilevazione di un segnale di onde gravitazionali e, dalla prima rilevazione storica di onde gravitazionali il 14 settembre, 2015, Gli scienziati di LIGO sono stati solo in grado di determinare approssimativamente dove hanno avuto origine i segnali delle onde gravitazionali. Ma con più rivelatori arriva un aumento della precisione nella localizzazione della fonte.
Una mappa di tutte le rilevazioni di onde gravitazionali finora è illustrata qui – si noti che l'area della probabile sorgente di GW170814 (in basso a sinistra) è molto più piccola di tutte le altre. LIGO/Virgo/Caltech/MIT/Leo Singer (immagine della Via Lattea:Axel Mellinger) Il passaggio da una rete a due rivelatori a una rete a tre rivelatori riduce il volume di spazio della sorgente di un fattore 20 e la regione del cielo da cui probabilmente ha origine GW170814 è 10 volte più piccola rispetto ai rilevamenti precedenti. Gli scienziati ottengono anche una migliore misurazione della distanza quando vengono aggiunti più rilevatori alla rete.
"Questa maggiore precisione consentirà all'intera comunità astrofisica di fare scoperte ancora più emozionanti, " ha detto Laura Cadonati, che lavora alla Georgia Tech ed è il vice portavoce dell'LSC, in una dichiarazione. "Un'area di ricerca più piccola consente osservazioni di follow-up con telescopi e satelliti per eventi cosmici che producono onde gravitazionali ed emissioni di luce, come la collisione di stelle di neutroni".
Finora, sono state rilevate solo le onde gravitazionali delle fusioni di buchi neri, ma con l'aumentare della sensibilità degli interferometri laser, gli scienziati sperano di rilevare collisioni tra stelle di neutroni, Per esempio. Man mano che vengono aggiunti più rilevatori, le posizioni esatte di questi eventi energetici possono essere individuate, permettendo altri osservatori che vedono l'universo nello spettro elettromagnetico (cioè, luce) per effettuare osservazioni di follow-up. Questi studi potrebbero ricercare eventi come le supernovae con dettagli incredibili.
Quando più osservatori che osservano diverse lunghezze d'onda della luce studiano gli stessi fenomeni, si possono fare scoperte rivoluzionarie. Ma quando si aggiungono osservatori di onde gravitazionali al mix, chissà quale incredibile scienza rivelerà il cosmo.
"Con questo primo rilevamento congiunto da parte dei rilevatori Advanced LIGO e Virgo, abbiamo fatto un passo avanti nel cosmo delle onde gravitazionali, " ha detto David H. Reitze, che lavora al California Institute of Technology (Caltech) ed è direttore esecutivo del LIGO Laboratory, in una dichiarazione. "Virgo offre una nuova e potente capacità di rilevare e localizzare meglio le sorgenti di onde gravitazionali, uno che porterà senza dubbio a risultati entusiasmanti e imprevisti in futuro."
Ora è pazzescoIl rilevatore Virgo ha due bracci che si estendono per 3 chilometri (1,8 miglia). Quando un'onda gravitazionale passa attraverso quelle braccia, si estendono solo di un miliardesimo di miliardesimo di metro.
