Se due buchi neri si fondono nel mezzo dello spazio, e nessuno è in giro per vederlo, succede davvero?

Ad oggi, l'unico modo in cui gli astronomi hanno assistito in modo definitivo alla fusione dei buchi neri è attraverso la loro emissione di onde gravitazionali, sottili increspature nel tessuto dello spaziotempo. Quelle fusioni non avevano alcuna controparte nello spettro elettromagnetico:nessun boom, senza il flash, nessuna supernova, nessuna luce di sorta.

Quei buchi neri che si fondono erano affari relativamente piccoli, con i buchi neri non più grandi di qualche decina di volte la massa del sole. Però, le fusioni di buchi neri supermassicci potrebbero essere accompagnate da un fantastico spettacolo di luci. Se potessimo catturare sia le onde gravitazionali che quelle elettromagnetiche dello stesso evento, aprirebbe una finestra completamente nuova nello studio della natura della gravità estrema.

Il modo più semplice per individuare la fusione di buchi neri giganti è identificare i dischi di accrescimento luminosi che circondano ciascuno di essi (noti come nuclei galattici attivi, o AGN), secondo un nuovo articolo apparso di recente sulla rivista di prestampa arXiv. Infatti, potremmo già avere una futura fusione tra le mani con la radiogalassia 0402+379. Ma trovare quelle coppie è dolorosamente difficile, richiedendo ore di osservazioni dettagliate e alcune pause fortunate.

Un altro metodo consiste nel cercare la variabilità dall'emissione luminosa di un AGN. Mentre i buchi neri orbitano e si avvicinano costantemente l'uno all'altro, l'emissione luminosa totale cambierà in modo quasi regolare. Un candidato con questo approccio è il blazar OJ 287, che si illumina all'incirca ogni 12 anni.

Infine, gli astronomi potrebbero essere in grado di individuare la fusione di buchi neri attraverso lo spostamento Doppler della luce emessa dalla coppia, anche se non riescono a distinguere i singoli buchi neri. Questo è simile alla tecnica utilizzata per identificare gli esopianeti intorno a stelle lontane.

Gli autori dell'articolo sottolineano che stiamo iniziando solo ora in questa faccenda dell'"astronomia delle onde gravitazionali", e abbiamo molto lavoro da fare prima di cogliere sul fatto una massiccia fusione di buchi neri. Ma se lo facessimo, sarebbe una miniera d'oro sulla scala delle osservazioni dell'esplosione della kilonova, un'opportunità unica per studiare le proprietà della gravità in uno degli ambienti più estremi del cosmo.