Gli astronomi russi e stranieri che lavorano con gli osservatori gravitazionali LIGO e ViRGO hanno annunciato la scoperta di altre quattro esplosioni generate dalla fusione dei buchi neri. Lo ha riferito il servizio stampa dell'Università statale di Mosca.
“Lunga vita all'astronomia delle onde gravitazionali! È nata solo 3 anni fa durante la sensazionale registrazione dei primi eventi esotici, si è completamente alzata in piedi e fornisce dati sempre più interessanti, senza i quali è già impossibile immaginare lo sviluppo dell'astronomia e della cosmologia , afferma Sergei Vyatchanin, professore all'Università statale di Mosca e uno dei membri collaborazione LIGO.
Magnifici dieci
Nel settembre 2015, praticamente subito dopo l'attivazione del LIGO aggiornato, gli scienziati hanno scoperto un'esplosione di onde gravitazionali generate dalla fusione di buchi neri con una massa totale di 65 Soli. Successivamente, LIGO ha registrato altri cinque eventi simili generati, con un'eccezione, da fusioni simili di grandi buchi neri.
La loro scoperta ha lanciato una nuova serie di grandi dibattiti tra gli scienziati: come esattamente queste coppie di buchi neri potrebbero essere sorte e se sia possibile "vedere" la storia della loro formazione nel modo in cui avviene il processo della loro fusione.
Alcuni astronomi oggi credono che i buchi neri in tali coppie nascano da soli e solo dopo molto tempo si incontrano con un altro oggetto simile, si avvicinano e si fondono. Una tale teoria impone restrizioni molto rigide sulla frequenza di tali fusioni e sul luogo in cui possono verificarsi - infatti, tali coppie di buchi neri possono sorgere solo all'interno di ammassi globulari superdensi alla periferia delle galassie.
È ancora difficile rispondere a questa domanda a causa del numero limitato di fusioni di buchi neri aperti. Vyatchanin ei suoi collaboratori, così come i partecipanti al progetto VIRGO, hanno quasi raddoppiato il numero di esplosioni gravitazionali conosciute, scoprendo molte nuove potenziali esplosioni di "onde di Einstein". Ciò consente già di effettuare alcune stime.
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Tutti questi eventi, come notano gli scienziati, sono stati scoperti durante il secondo ciclo di osservazioni. È iniziato nel novembre 2016 e si è concluso lo scorso agosto. Oltre alla già nota prima fusione di stelle di neutroni e tre echi di una collisione di buchi neri, gli scienziati di LIGO e ViRGO sono riusciti a trovare e confermare altri quattro eventi di questo tipo.
Nuovi segreti dello spazio
Tutti loro, oltre alle statistiche sul numero di collisioni di buchi neri, hanno portato molte altre scoperte. Ad esempio, il nuovo evento GW170729 è stato innescato da onde gravitazionali provenienti dalla sorgente più massiccia e distante mai osservata.
È successo circa 5 miliardi di anni fa, quando due buchi neri si sono fusi, presumibilmente 50 e 35 volte la massa del Sole. Secondo i calcoli degli scienziati, il "prodotto" della loro fusione ha perso circa cinque masse solari, la cui energia è stata emessa sotto forma di onde gravitazionali.
La raffica successiva, GW170809, era unica in quanto era la prima volta che gli scienziati erano in grado di misurare la polarizzazione delle onde gravitazionali. Questo è estremamente importante per testare la teoria della relatività e cercare possibili tracce di dimensioni "extra" e mondi paralleli.
Allo stesso modo, la terza nuova raffica di "onde di Einstein", GW170818, ha aiutato gli astronomi a localizzare la fonte di questa radiazione con una precisione molto elevata, misurando il ritardo del segnale su tutti e tre i rilevatori gravitazionali allo stesso livello.
Tutto ciò, come notano i ricercatori, ha permesso loro di trarre alcune conclusioni sulla "demografia" dei buchi neri e sulla loro potenziale "patria". Ad esempio, le misurazioni di LIGO e ViRGO hanno inaspettatamente dimostrato che tali oggetti raramente hanno un'elevata velocità di rotazione. Questo non è tipico delle coppie conosciute di buchi neri e altri oggetti nella Via Lattea, e parla anche a favore della loro "nascita singola".
D'altra parte, le frequenze delle fusioni e le masse tipiche dei buchi neri rientrano ancora nelle previsioni della teoria. LIGO e ViRGO non hanno ancora scoperto oggetti insolitamente piccoli e grandi che cadono in una sorta di "zona proibita" dove i buchi neri non sono mai stati trovati. L'aggiornamento LIGO, che gli scienziati intendono completare entro la fine dell'anno, aiuterà ad aprire ancora più buchi neri e verificherà se questa tendenza continuerà in futuro.
“All'inizio del prossimo anno inizierà il terzo ciclo di osservazioni scientifiche dei rivelatori LIGO e ViRGO. Si presume che in questo ciclo utilizzeranno la "luce schiacciata" quantistica per aumentare la sensibilità. Questo sarà il primo utilizzo delle tecnologie quantistiche nei rivelatori di onde gravitazionali, che sono in fase di sviluppo in particolare da un gruppo dell'Università di Mosca”, conclude Farit Khalili, professore presso il Dipartimento di Fisica dell'Università statale di Mosca.
