Onde gravitazionali, quattro nuovi eventi dalla fusione di due buchi neri: il piu vicino a 3,3 miliardi di anni luce dalla Terra

Due buchi neri che si scontrano in una rappresentazione artistica
di Enzo Vitale
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Lunedì 3 Dicembre 2018, 15:25 - Ultimo aggiornamento: 20:40

I ricercatori di Ligo e Virgo hanno annunciato altre quattro osservazioni di onde gravitazionali generate dalla collisione di due buchi neri: la piu vicina a 3,3 e la piu distante a 9 miliardi di anni luce dalla Terra. Cosi la scoperta si amplia. In attesa della ripartenza (attualmente gli interferometri sono in upgrade), arriva il catalogo delle osservazioni. Fin qui i fenomeni sono 11: dieci generati dalla fusione di buchi neri, una da quella di due stelle di neutroni.

L'ANNUNCIO
L'annuncio della scoperta è  stato dato nel corso del Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop che si è  svolto negli Stati Uniti, al College Park nel Maryland.  Il secondo periodo osservativo effettuato da Ligo e Virgo, avvenuto dal 30 novembre 2016 al 25 agosto 2017, ha portato all’osservazione di ulteriori quattro nuovi eventi gravitazionali dalla fusione di buchi neri che sono stati comunicati proprio all'incontro in Usa. Si tratta di GW170729, GW170809, GW170818 e GW170823, i quattro nuovi eventi sono stati classificati in base alle date in cui sono stati rivelati. Il primo, ad esempio, significa Gravitational wave del 29 luglio 2017.

DOVE SONO GLI OGGETTI
«Uno dei nuovi eventi, GW170818 -si legge nel comunicato del sito di Virgo-, rivelato dalla rete globale formata dagli osservatori LIGO ((Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory in Usa) e Virgo (l'interferometro con base a Cascina, in provincia di Pisa, che prende il nome dall'ammasso di circa 1.500 galassie della costellazione della Vergine e distante circa 50 milioni di anni luce dalla Terra), è stato localizzato nel cielo con molta precisione. La posizione del sistema binario di buchi neri, a una distanza di 3,3 miliardi di anni luce dalla Terra, è stata individuata nel cielo con una precisione di 39 gradi quadri. Ciò la rende la seconda sorgente di onde gravitazionali meglio localizzata, dopo la fusione di stelle di neutroni GW170817».

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(Il sito di Virgo spiega graficamente la nuova scoperta. In alto viene mostrata l’area di localizzazione delle diverse onde gravitazionali. Le rivelazioni triple sono indicate come HLV, dalle iniziali dei tre interferometri -LIGO-Hanford, LIGO-Livingston e Virgo- che hanno osservato i segnali).

QUEL BUCO NERO NON DOVEVA STARE LI'
La sorpresa dei ricercatori e' stata davvero tanta. Uno dei buchi neri che ha generato una delle onde gravitazionali osservata, ha lasciato gli scienziati di stucco. «Trovare un buco nero con una massa cosi grande in quella zona dell'Universo proprio non ce l'aspettavamo -commenta Helios Vocca, astrofisico dell'Universita' di Perugia, tra i responsabili dell'interferometro Virgo-. L'evento definito GW170729 non e' altro che una fusione di due buchi neri che equivalgono a circa 80 masse solari. Insomma e' un oggetto che non ci aspettavamo di trovare a 9 miliardi di anni luce dalla Terra e, in un certo senso, cosi' vicino al momento del Big Bang (attualmente stimato a 13,5 milardi di anni luce, ndr)».
L'articolo e' leggibile su arxiv.org


Le grandezze degli oggetti, buchi neri e stelle di neutroni, osservati da Ligo e Virgo (credits Helios Vocca)

LA SEQUENZA
Dal 12 settembre 2015 al 19 gennaio 2016, sempre secondo le note del sito di Virgo, durante il primo periodo di osservazione di LIGO dall’inizio del programma di miglioramento chiamato Advanced LIGO, sono state rivelate onde gravitazionali da tre fusioni di sistemi binari di buchi neri. Il secondo periodo osservativo, durato dal 30 novembre 2016 al 25 agosto 2017, ha portato all’osservazione della fusione di una sistema binario di stelle di neutroni e di sette ulteriori fusioni di buchi neri binari, inclusi i quattro nuovi eventi comunicati oggi.

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LA RICERCATRICE DELL'INFN
In definitiva, fino ad ora, sono in tutto undici gli eventi di onde gravitazionali osservati dagli interferometri della collaborazione LIGO/Virgo. «Abbiamo rivelato con certezza dieci segnali di onde gravitazionali, – spiega Viviana Fafone, responsabile nazionale dell’INFN per la collaborazione Virgo – emessi dalla fusione di coppie di buchi neri di massa stellare, e un segnale prodotto dalla coalescenza di un sistema binario di stelle di neutroni. Questo significa-ha continuato- che dall’approfondita analisi del complesso dei dati raccolti nel corso dei primi due periodi di osservazione sono emersi altri quattro eventi, rispetto a quelli precedentemente annunciati».

L'APPORTO DELL'INFN
«Il catalogo LIGO/Virgo -è stato invece il commento di Fernandoi Ferroni, presidente dell'Istituto nazionale di fisica nucleare- è una bellissima ricompensa per l’enorme sforzo scientifico e tecnologico delle collaborazioni, e una grande soddisfazione per tutti coloro che per oltre trent’anni hanno creduto e investito lavoro e risorse in questo progetto, in particolare un pensiero va ad Adalberto Giazotto, uno dei padri, assieme ad Alain Brillet, del nostro interferometro Virgo».

SI ATTENDE IL QUARTO INTERFEROMETRO GIAPPONESE
Attualmente gli interferometri operativi sono tre (riprenderanno le attivita' a primavera), due in Usa e uno in Italia. «Attendiamo che si aggiunga anche Kagra (Kamioka Gravitational Wave Detector) -spiega sempre Helios Vocca, tra i ricercatori italiani deputato alla collaborazione con il sito giapponese-, secondo le ultime notizie dovrebbe essere operativo alla fine della prossima estate. Non oso immaginare cosa ancora potremo scoprire con l'ausilio di una nuova macchina....staremo a vedere».

enzo.vitale@ilmessaggero.it

 

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