Le onde gravitazionali svelano i sistemi binari di buchi neri

Uno studio uscito nelle scorse ore su Nature, intitolato “Distinguishing spin-aligned and isotropic black hole populations with gravitational waves” ha osservato il movimento dell’asse di rotazione nelle coppie di buchi neri in orbita attorno a un centro di massa comune.

Lo studio è stato guidato da Will Farr dell’Università di Birmingham (Gran Bretagna) e firmato, fra gli altri, dall’astrofisico d’origini mantovane Alberto Vecchio, oggi direttore dell’Institute of Gravitational Wave Astronomy dell’Università di Birmingham.

L’intervista

Intervistato dal giornalista dell’Inas, Fabio Gironi, Vecchio ha spiegato i possibili scenari riguardo alla formazione di sistemi binari di buchi neri. “Vi sono due principali scenari – ha esordito Vecchio -. In uno, la binaria di buchi neri è il prodotto dell’evoluzione di una binaria di stelle massive, ognuna delle quali alla fine della sua vita collassa formando un buco nero. In questo caso ci si attende che gli assi di rotazione dei due buchi neri siano sostanzialmente paralleli tra di loro, e allineati con l’asse di rotazione orbitale della binaria”.

Assi paralleli o indipendenti

“Un secondo scenario – prosegue l’intervistato – prevede che buchi neri si formino in abbondanza in un ambiente molto ricco di stelle (e in seguito di buchi neri), e che, data l’alta densità di questi corpi, due buchi neri si possano trovare sufficientemente vicini per “catturarsi” e dar vita ad un sistema binario. In questo caso, gli assi di rotazione dei buchi neri non hanno una direzione preferenziale, ma sono distribuiti in modo isotropo“.

Secondo lo studio appena pubblicato, spiega Vecchio, “il processo di formazione di binarie che produce assi di rotazione distribuiti in modo isotropo è favorito rispetto ad un processo che tende a produrre assi di rotazione che sono paralleli. Quindi lo scenario di formazione delle binarie attraverso la ‘cattura’ sarebbe favorito rispetto a quello dell’evoluzione di binarie di stelle massive”.

Lontani un  miliardo di anni luce

Oltre all’orientamento dell’asse di rotazione, è possibile estrarre altre informazioni riguardo ai buchi neri grazie all’osservazione delle onde gravitazionali da loro prodotte. “Secondo la teoria di Einstein, un sistema binario di buchi neri è interamente descritto da 17 parametri che ne definiscono le proprietà fisiche e la geometria. Ma in realtà – spiega ancora Vecchio – data la debolezza della radiazione che abbiamo osservato sino a ora, le informazioni principali che abbiamo ottenuto riguardano le masse – abbiamo una nuova popolazione di buchi neri tra circa 10 e 60 masse solari – e la loro distanza da noi, circa un miliardo di anni luce”. Fonte: Inaf.