Ultim’ora: rilevata per la prima volta una collisione tra una stella di neutroni ed un buco nero

L’evento è stato scoperto grazie alla rilevazione di onde gravitazionali e la stella di neutroni è stata probabilmente inghiottita per intera dal buco nero

Si continua a scrivere la storia: gli scienziati hanno confermato il rilevamento di una collisione tra un buco nero e una stella di neutroni (in realtà ne sono stati rilevati due a 10 giorni di distanza nel gennaio del 2020). Le onde gravitazionali formatesi si sono increspate per almeno 900 milioni di anni luce e la stella di neutroni è stata probabilmente inghiottita intera dal suo compagno buco nero. Le onde gravitazionali sono disturbi nella curvatura dello spazio-tempo creati da oggetti massicci in movimento.

Due fusioni

Gli scienziati hanno annunciato il rilevamento di onde gravitazionali da due eventi distanti appena 10 giorni ed entrambi coinvolgono un buco nero e una stella di neutroni. Le onde gravitazionali sono state rilevate dal Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) della National Science Foundation (NSF) negli Stati Uniti e dal rivelatore Virgo in Italia (KAGRA in Giappone ma non era operativo durante questi rilevamenti). La prima fusione, rilevata il 5 gennaio 2020, ha coinvolto un buco nero 8,9 volte la massa del nostro Sole e una stella di neutroni di 1,9 massa solare. La seconda fusione, rilevata il 15 gennaio 2020, ha coinvolto un buco nero di 5,7 masse solari e una stella di neutroni di 1,5 masse solari. I risultati sono stati pubblicati oggi su The Astrophysical Journal Letters.

Il primo dei due eventi è stato battezzato come GW200105 e data la natura delle onde gravitazionali, il team ha dedotto che il segnale è stato causato da un buco nero in collisione con un oggetto compatto di 1,9 massa solare, successivamente identificato come una stella di neutroni. Tutto è accaduto a 900 milioni di anni luce di distanza dalla Terra. Il secondo, chiamato GW200115, è della stessa natura del primo e si colloca a circa 1 miliardo di anni luce dalla Terra. Non è stato avvistato alcun lampo di luce associato ai due eventi a causa dell’enorme distanza e anche per la dimensione dei buchi neri capaci di ‘inghiottire’ interamente le due stelle di neutroni. A seguito di questo evento, gli autori della scoperta sono riusciti anche a stimare la frequenza di questo tipo di eventi, che si attesterebbe essere di circa 100 per gigaparsec cubo ogni anno. Considerando che mediamente in un gigaparsec cubo osserviamo circa un miliardo di galassie, ne deriva che in una singola galassia come ad esempio la Via Lattea dovrebbe verificarsi una fusione tra stelle di neutroni e buchi neri ogni 10 milioni di anni. Osservazioni future di questo nuova nuova categoria di eventi forniranno nuove opportunità per studiare il comportamento della materia in condizioni estreme, oltre che fornire ulteriori severi test per la Relatività Generale.

Riferimenti:

• https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20210629
• https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac082e