L’energia scatenata dalla collisione tra i buchi neri può scagliarli nello spazio a velocità pari al 10% della velocità della luce.
Quando due buchi neri si fondono, il prodotto finale non finisce necessariamente per occupare la posizione orbitale galattica originale come sistema binario. La collisione, a seconda della sua energia, può produrre un rinculo che scaglia il nuovo buco nero nello spazio, su una nuova traiettoria e facendolo sfrecciare a grande velocità. Ciò si verifica quando l’energia gravitazionale è distribuita in modo non uniforme, con una maggiore quantità emessa in una direzione che è il risultato di masse, rotazioni, o entrambe, disuguali nella coppia di buchi neri prima della fusione. Second un recente studio, questi buchi possono arrivare a raggiungere quasi il 10% della velocità della luce.
Sulla base delle simulazioni di collisioni tra questi oggetti estremi, la velocità massima che i buchi neri possono raggiungere a seguito di una collisione energetica è risultata molto più veloce dei calcoli precedenti. Due ricercatori del Rochester Institute of Technology hanno visto come l’estrapolazione alle rotazioni estreme ha portato a stimare il valore di questa velocità di fuga a 28.562±342 chilometri al secondo, una cifra poco al di sotto del 10% della velocità della luce.
Una velocità di fuga elevatissima
Stime precedenti collocavano la velocità massima che può essere raggiunta da questo effetto a circa 5.000 chilometri al secondo rispetto al suo punto di origine. Ad oggi, è stato rilevato un buco nero in fuga che gli scienziati ritengono sia il prodotto di questo tipo di eventi e viaggia a circa 1.542 chilometri al secondo.
Tuttavia, definire i limiti di questo processo può aiutare gli astronomi a capire quanto frequentemente esso può avvenire ed è un’informazione cruciale per la scienza dei buchi neri. Per esempio, sono stati rilevato buchi neri che sono più massicci di quanto la teoria suggerisca dovrebbero essere. E un numero elevato di buchi neri che sfrecciano dopo essere stati colpiti da una collisione potrebbe spiegare questo fenomeno. Un numero maggiore di buchi neri in movimento aumenta le possibilità di collisioni che potrebbero produrre buchi neri più massicci rispetto al limite di massa del collasso del nucleo.
Gli scienziati hanno utilizzato un supercomputer per eseguire 1.381 simulazioni numeriche complete di collisioni tra due buchi neri di uguale massa con spin opposti che puntano lungo il loro piano orbitale. È così che hanno raggiunto la velocità massima: 28.562 chilometri al secondo. Sono oltre 100 milioni di chilometri all’ora e mentre la velocità di fuga di un oggetto che sfreccia attraverso la Via Lattea allontanandosi da essa è di “soli” 497 chilometri al secondo. A ulteriore riferimento l’oggetto più veloce mai costruito dall’uomo è la Parker Solar Probe, che ha raggiunto i 163 chilometri al secondo nel 2021.
È abbastanza improbabile che si verifichi lo scenario utilizzato dai ricercatori per i loro calcoli, ma la scoperta di questi limiti estremi definisce un perimetro per gli studi futuri. I ricercatori hanno anche notato che la rotazione e l’orientamento dei buchi neri nella loro simulazione erano fondamentali per la velocità del calcio risultante. Per questo hanno in programma di esplorare il ruolo dello spin in modo più dettagliato.
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Fonte: Science Alert, Pshycal Reviews Letters
