Gli scienziati hanno scoperto che la fusione di due buchi neri binari si è verificata nel campo gravitazionale di un terzo oggetto compatto, probabilmente un buco nero supermassiccio.
Nel 2019 i rilevatori di onde gravitazionali di tutto il mondo hanno segnalato la fusione di un buco nero di 23 masse solari con un oggetto molto più piccolo, al limite tra il buco nero più leggero e la stella di neutroni più pesante. Nuove ricerche suggeriscono che la collisione sia avvenuta mentre i due oggetti orbitavano attorno ad un buco nero supermassiccio attivo. L’evento ha battuto ogni record, perché ha rappresentato il rapporto di massa più elevato (quasi 10:1), considerando che l’oggetto più piccolo aveva una massa pari a solo 2,6 volte quella del nostro Sole. Questo evento è stato ripreso da un team internazionale di ricercatori che ha esaminato la possibilità che i buchi neri si trovino in gruppi di tre, anziché in coppie.
C’è un terzo buco nero?
La presenza di un buco nero supermassiccio potrebbe spiegare come due oggetti di dimensioni così diverse possano essersi fusi. L’ambiente estremo nel disco di accrescimento di un buco nero così grande avrebbe infatti esercitato una spinta e una trazione sui due oggetti, avvicinandoli sempre di più. Ma questo non sarebbe sufficiente se non si trovassero prove nei dati. Il team ha esaminato quali firme potrebbero apparire nel segnale delle onde gravitazionali se due buchi neri si fondessero mentre orbitano attorno a un terzo.
La scoperta degli scienziati
Il team ha cercato questo segnale in diversi eventi di collisione tra buchi neri e, nel caso di GW190814, ha osservato qualcosa di coerente con un’accelerazione lineare. Ha un fattore di Bayes di 58, che viene interpretato come una prova molto forte della sua esistenza. Il team ha rilevato un’accelerazione lineare di 0,002 c s -1, dove c è la velocità della luce. Ciò equivale a oltre 61.000 volte l’attrazione gravitazionale della Terra su di noi, o circa 1,4 volte l’accelerazione di un proiettile in una pistola calibro 9 millimetri.
I risultati dello studio sui buchi neri binari
“Questa è la prima prova evidente di un terzo oggetto compatto in un evento di fusione di buchi neri binari”, ha spiegato l’autore dello studio, il Dott. Han Wenbiao dell’Osservatorio Astronomico di Shanghai (SHAO). “Ciò ci dice che i buchi neri binari in GW190814 potrebbero non essersi formati in modo isolato, ma facevano parte di un sistema gravitazionale più complesso, che ci offre spunti significativi sui percorsi di formazione dei buchi neri binari”. Le future osservazioni delle collisioni di onde gravitazionali potrebbero rivelare un numero ancora maggiore di eventi di questo tipo che si verificano attorno ai buchi neri supermassicci.
Per saperne di più:
- Leggi il comunicato dell’Accademia Cinese delle Scienze.
