Gli scienziati di LIGO affermano di aver scoperto onde gravitazionali provenienti da un'altra fusione di buchi neri, ed è il più piccolo che abbiano mai visto.

Le scoperte, presentato al Lettere per riviste astrofisiche , potrebbe far luce sulla diversità della popolazione dei buchi neri e potrebbe aiutare gli scienziati a capire perché i buchi neri più grandi sembrano comportarsi in modo diverso da quelli più piccoli.

"La sua massa lo rende molto interessante, " ha detto Salvatore Vitale, un analista di dati e teorico con il LIGO Lab presso il Massachusetts Institute of Technology. La scoperta, Ha aggiunto, "inizia davvero a popolare più di questa regione a bassa massa che (fino ad ora) era piuttosto vuota."

Le onde gravitazionali sono increspature nel tessuto dello spazio-tempo causate da oggetti in accelerazione o decelerazione.

Sono estremamente difficili da rilevare, ma vale la pena cercarli perché ci permettono di studiare direttamente fenomeni cosmici estremamente potenti - inclusi i buchi neri, che non può essere visto con mezzi convenzionali perché nessuna luce può sfuggire all'interno dell'orizzonte degli eventi.

L'osservatorio delle onde gravitazionali dell'interferometro laser, o LIGO, possono trovare binari binari di buchi neri - una coppia di buchi neri legati dalla gravità - mentre ruotano l'uno verso l'altro e si fondono violentemente in un unico buco nero.

LIGO è costituito da due rilevatori a forma di L con bracci lunghi 2,5 miglia, uno a Hanford, Lavare., e l'altro a Livingston, La.

Quando un'onda gravitazionale passa attraverso i rivelatori, stringendo un braccio e allungando l'altro, un sistema finemente sintonizzato di laser e specchi all'interno delle braccia può raccogliere quelle distorsioni infinitesimali.

Da quando ha scoperto la sua prima fusione di buchi neri nel settembre 2015, LIGO ha annunciato la scoperta di diverse altre fusioni di buchi neri, così come una fusione di due stelle di neutroni, alcune delle quali rilevate anche dal rivelatore europeo Virgo.

Il 7 giugno è stato rilevato lo schianto del buco nero GW170608.

I rilevatori hanno misurato un segnale proveniente dalla violenta collisione di due buchi neri più piccoli, circa sette e dodici volte la massa del sole, seduto a circa un miliardo di anni luce di distanza. La fusione ha lasciato un buco nero con 18 masse solari; il restante valore di massa del sole è stato convertito in onde gravitazionali.

Questo evento è stato piuttosto piccolo rispetto alla maggior parte delle scoperte di fusione di buchi neri di LIGO (ad esempio, la prima coppia a settembre 2015 pesava circa 36 e 29 soli, rispettivamente). Il successivo più piccolo è stato trovato nel dicembre 2015, con masse di buchi neri di 7,5 e 14,2 soli, rispettivamente.

Come rileva la massa più bassa del buco nero di LIGO, La coppia leggera di GW170608 appartiene alla stessa classe dei buchi neri che gli astronomi hanno trovato indirettamente tramite raggi X e altre radiazioni ad alta energia.

Quei raggi X provengono dall'esterno di un buco nero, mentre tutto il materiale nel suo disco di accrescimento gira intorno, sfrega contro altro materiale e si riscalda, emettendo radiazioni ad alta energia nel processo. Quel materiale nel disco viene estratto da una stella compagna che è gravitazionalmente bloccata in una coppia binaria con il buco nero.

Ma gli astronomi hanno davvero individuato solo raggi X provenienti da buchi neri di massa inferiore, non quelli più massicci come quelli che sta trovando LIGO.

Perché non sono stati trovati buchi neri più grandi che producono raggi X? È un mistero che i ricercatori devono ancora capire, ha detto Vitale. Ma GW170608 potrebbe aiutare a colmare questa lacuna.

LIGO inizierà il suo prossimo ciclo di osservazione alla fine del 2018, e mentre trova più fusioni di buchi neri, gli scienziati inizieranno a essere in grado di trattarli come una popolazione e a studiare i loro dati demografici per sondare ulteriormente queste domande.

Ma Vitale ha detto che sperava anche di vedere qualcosa di nuovo, oltre le fusioni di buchi neri e le fusioni di stelle di neutroni.

"Mi piacerebbe trovare un buco nero e una stella di neutroni, " Egli ha detto.

Una tale fusione ibrida consentirebbe agli scienziati di studiare le onde gravitazionali, ma produrrebbe anche luce che gli astronomi potrebbero studiare con telescopi più convenzionali.

"Se lo vediamo, " Ha aggiunto, "impareremo molto".

©2017 Los Angeles Times
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