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M.V. Anno X - Nr 1945 del 23.11.2022

Potrebbe essere stata la fusione istantanea di due buchi neri che orbitavano liberi a generare un anomalo segnale gravitazionale.

M.V. Anno X - Nr 1945 del 23.11.2022

Lo rivela uno studio pubblicato il 17 Novembre u.s. su Nature Astronomy; il lavoro presenta la nuova interpretazione di uno dei più enigmatici e interessanti segnali gravitazionali osservati da LIGO e Virgo fino ad oggi: GW190521.

spazio nebulosa

Il collega Vincenzo Napolano ci segnala l'articolo realizzato daI membri della collaborazione Virgo i ricercatori dell’Università e della sezione di Torino dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, insieme a colleghi dell’Università Friedrich Schiller (FSU) di Jena (Germania).

 

GW190521: un segnale gravitazionale anomalo dalla fusione ‘istantanea’ di due buchi neri.

 

Il 21 Maggio del 2019 i due interferometri LIGO negli USA e Virgo In Italia hanno rivelato un segnale gravitazionale straordinariamente intenso, ma estremamente breve, una sorta di potentissimo gong cosmico, chiamato GW190521, dalla sua data di rivelazione.
Quell’onda gravitazionale era stata generata dalla fusione di due buchi neri a miliardi di anni luce da noi e da quel fragoroso scontro si era prodotto un buco nero di oltre 150 masse solari, il buco nero più massiccio osservato fino ad oggi da LIGO e Virgo.

 

Tanto è stato scoperto ma più cresce la conoscenza dello spazio più ci si rende conto di quanto sia abissale "l'ignoranza" in materia; noi, abitanti di un invisibile granello di sabbia (invisibile se rapportato all'immensità dei miliardi di galassie conosciute) abbiamo una mente troppo piccola, "inutile cercare di metterci dentro cose grandi", altrimenti non si spiegherebbe la smania distruttiva di popoli contro altri popoli o dei devastatori della Natura.

 

GW190521 è stata un’osservazione eccezionale e per molti versi enigmatica, che ha stimolato gli astrofisici a immaginare possibili scenari cosmici, che spieghino il meccanismo di formazione della coppia binaria e le caratteristiche della sua violenta fusione.

 

GW190521 è stato inizialmente analizzato come la fusione di due buchi neri pesanti in rapida rotazione che si avvicinano lungo orbite quasi circolari – spiega Rossella Gamba, dottoranda all’Università di Jena, autrice principale dello studio e ricercatrice della Collaborazione Virgo – ma le sue caratteristiche speciali ci hanno indotto a proporre altre possibili interpretazioni”.

 

La forma e la brevità – meno di un decimo di secondo – del segnale associato all’evento, inducono infatti a ipotizzare una fusione istantanea tra due buchi neri, avvenuta in mancanza di una fase di spiraleggiamento”, commenta Alessandro Nagar, ricercatore di Virgo della sezione INFN di Torino.

 

Uno scenario astrofisico alternativo e compatibile con le caratteristiche peculiari di GW190521 potrebbe essere quello di una fusione tra due buchi neri avvenuta in un denso ammasso stellare, in cui un buco nero inizialmente libero sia stato catturato dal campo gravitazionale di un altro buco nero.
Nel sistema binario formatesi in questo modo i buchi neri possono fondersi più rapidamente e seguendo traiettorie altamente eccentriche.

 

Sviluppando modelli precisi che utilizzano una combinazione di metodi analitici all’avanguardia e simulazioni numeriche, abbiamo scoperto che una fusione altamente eccentrica in questo caso spiega l’osservazione meglio di qualsiasi altra ipotesi avanzata in precedenza.
Le probabilità di errore sono 1:4300!
” commenta il dottorando Matteo Breschi, coautore dello studio che ha sviluppato l’infrastruttura software di analisi.

 

Considero questo interessante lavoro come a una dimostrazione del fatto che la collaborazione LIGO-Virgo-KAGRA contribuisce alla scienza in molti modi, – ha detto il coordinatore dell’analisi dei dati di Virgo e ricercatore dell’INFN, Giancarlo Cella – non solo condividendo con l’intera comunità scientifica dati e risultati accuratamente verificati, ma anche ospitando e incoraggiando una comunità di esperti che guida il dibattito scientifico“.

 

EGO e Virgo

La Collaborazione Virgo è attualmente composta da circa 700 membri di 129 istituzioni in 16 diversi paesi (principalmente europei). L'Osservatorio Gravitazionale Europeo (EGO) ospita il rivelatore Virgo vicino a Pisa in Italia, ed è finanziato dal Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Francia, l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) in Italia, e l'Istituto Nazionale di Fisica Subatomica (Nikhef) nei Paesi Bassi. Una lista dei gruppi della collaborazione Virgo può essere trovata su http://public.virgo-gw.eu/the-virgo-collaboration/. Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito web di Virgo all'indirizzo http://www.virgo-gw.eu


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