OSSERVATA LA FUSIONE DI DUE BUCHI NERI

 

 

Quando un sassolino viene buttato in uno stagno provoca - localmente - una deformazione della superficie dell'acqua. Immediatamente dopo la deformazione si propaga, sotto forma di onda circolare, lungo tutta la superficie dello stagno.

 

Un fenomeno analogo si ha quando una carica elettrica subisce una variazione di velocità: localmente si ha una perturbazione del campo elettromagnetico. Questa perturbazione si propaga nello spazio circostante sotto forma di onda elettromagnetica.

Nel 1916 Einstein, un anno dopo la formulazione della teoria della Relatività generale, predisse l'esistenza di onde gravitazionali. In sostanza quando una massa viene accelerata, localmente si ha una deformazione dello spazio - tempo. Questa deformazione si propaga - alla velocità della luce - in tutto lo spazio circostante sotto forma di onda gravitazionale.

Le onde gravitazionali sono di difficile osservazione a causa del fatto che la forza gravitazionale è piuttosto debole. Solo eventi catastrofici come esplosioni di supernove o scontri di stelle molto grandi o fusioni di buchi neri possono dare luogo a fronti d'onda di ampiezza tale da poter essere rilevati.

Una prova sperimentale indiretta dell'esistenza delle onde gravitazionali si ebbe qualche anno fa da parte di due ricercatori: Russel Hulse e Joseph Taylor. Questi studiarono - utilizzando il radiotelescopio di Arecibo - una coppia di stelle di neutroni ruotanti l'una attorno all'altra e destinate a fondersi in seguito all'aumento della loro velocità angolare.

 

 

Una prova diretta è avvenuta il 14 settembre 2015 quando i ricercatori del LIGO ( Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ) osservarono un segnale della durata di meno di mezzo secondo che in base alla sua forma coincideva con quello previsto dalla teoria per un evento tipo la fusione di due buchi neri: accelerazione su orbite sempre più strette, tuffo delle due masse l’una contro l’altra, fusione e smorzamento del segnale.

In base al tipo di segnale - sulla scorta della teoria - si è inferito che due buchi neri distanti dalla Terra 1,3 miliardi di anni luce - il primo avente una massa di 29 ± 4 Masse solari, il secondo di massa 36 ± 5 Masse solari si sono fusi dando luogo a un nuovo buco nero di massa 62 ± 4 masse solari.

Nella fusione la massa in eccesso - pari a 3 ± 0,5 Masse solari - si è convertita in energia e si è irradiata nello spazio circostante sotto forma di onda gravitazionale.

 

L'evento è avvenuto 1,3 miliardi di anni fa. Ne siamo venuti a conoscenza solo tramite le antenne gravitazionali installate nei due laboratori americani.

 

 

 

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( 160217 )