Registrate onde gravitazionali da buchi neri fusi con relitti di stelle di neutroni

Il rilevatore europeo Virgo, cui l'Italia partecipa con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ha registrato i primi due segnali di onde gravitazionali generate dalla fusione fra gli oggetti più misteriosi dell'universo, cioè buchi neri che "ingoiano" piccole stelle di neutroni. Si tratta di quel che resta delle stelle che, collassando, diventano così piccole e così dense che un cucchiaio della loro materia può arrivare a pesare come una montagna. 

Per astrofisici e astronomi di tutto il mondo l'arrivo dei due "segnali" apre una fase inedita della ricerca: dopo la scoperta delle onde gravitazionali del 2016 e l'arrivo dell'astronomia multimessaggera, con la possibilità di seguire gli eventi cosmici utilizzando strumenti che leggono segnali di tipo diverso, adesso si entra nel vivo e si aprono le porte alla ricerca di aspetti inediti dell'universo. Una delle ipotesi è che eventi come la fusione di buchi neri e stelle di neutroni possano verificarsi in regioni dell'universo contraddistinte da un ambiente estremamente caotico e affollato.

L'identikit dei due segnali I due segnali si chiamano GW200105 e GW200115, codici che identificano anno, mese e giorno dell'osservazione dell'onda gravitazionale (GW). Il primo, rilevato il 5 gennaio 2020, è stato emesso 900 milioni di anni fa quando un buco nero dalla massa 8,9 volte superiore a quella del Sole ha divorato, come un Pac-Man cosmico, una piccola stella in cui era concentrata la massa di 1,9 volte quella del Sole. Il secondo segnale, rilevato il 15 gennaio 2020, risale a circa un miliardo di anni fa ed è stato emesso quando un buco nero di 5,7 masse solari ha ingoiato una stella di neutroni dalla massa 1,5 volte quella del Sole.

Le nuove tecnologie in gioco La registrazione è stata resa possibile anche dagli strumenti più potenti a disposizione dei ricercatori: inizialmente lavoravano in tandem la versione avanzata del rivelatore Virgo dell'Osservatorio Gravitazionale Europeo (Ego), che si trova in Italia a Cascina (Pisa) ed è finanziato da Infn e Consiglio nazionale delle ricerche francese (Cnrs), e i due rivelatori americani di Advanced Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), che si trovano a Livingston (Louisiana) e a Hanford (Stato di Washington); adesso dal Giappone si è aggiunto Kagra (Kamioka Gravitational Wave Detector) e tutti insieme funzionano all'unisono come un'unica e gigantesca antenna.

I ricercatori: "Siamo pronti a guardare ancora più lontano nel cosmo" "Ligo e Virgo continuano a svelare eventi catastrofici mai osservati finora, contribuendo a far luce su un paesaggio cosmico finora inesplorato", ha detto Giovanni Losurdo, coordinatore internazionale di Virgo e ricercatore dell'Infn. "Ora stiamo aggiornando i rivelatori con l'obiettivo - ha aggiunto - di guardare ancora più lontano nel cosmo, per una comprensione più profonda dell'universo in cui viviamo".