I ricercatori che studiano gli effetti di una massiccia collisione di buchi neri potrebbero aver confermato il fenomeno gravitazionale previsto da Albert Einstein un secolo fa.
secondo Pubblicata oggi una nuova ricerca (Si apre in una nuova scheda) (12 ottobre) in Nature, il fenomeno — noto come precipitazione e simile al moto traballante talvolta osservato in una trottola — si è verificato quando due antichi buchi neri Si sono schiantati insieme e si sono fusi in uno. Quando i due enormi oggetti si avvicinarono, rilasciarono enormi increspature attraverso il tessuto dello spaziotempo noto come onde gravitazionali, che si propagarono verso l’esterno attraverso l’universo, trasportando energia e momento angolare lontano dai buchi neri che si univano.
Gli scienziati hanno rilevato per la prima volta queste onde emesse dai buchi neri nel 2020 utilizzando Interferometro laser a onde gravitazionali (LIGO) negli Stati Uniti e sensori di onde gravitazionali della Vergine in Italia. Ora, dopo anni di studio dei modelli d’onda, i ricercatori hanno confermato che uno dei buchi neri stava ruotando come un matto, a un livello mai visto prima.
Imparentato: Come fanno i buchi neri danzanti ad avvicinarsi abbastanza da fondersi
Il buco nero rotante è stato attorcigliato e ruotato 10 miliardi di volte più velocemente di qualsiasi altro osservato in precedenza, distorcendo così tanto lo spazio e il tempo da far oscillare – o oscillare – i buchi neri nelle loro orbite.
I ricercatori hanno osservato una presenza proattiva in tutto, dalle cime dei fusi a Sistemi di stelle morenti, ma mai in oggetti massicci come i sistemi binari di buchi neri, dove la scopa cosmica ruota attorno a un centro comune. Tuttavia, Einstein Teoria generale della relatività Predisse più di 100 anni fa che la precessione sarebbe avvenuta in cose grandi come i buchi neri binari. Ora, affermano gli autori dello studio, questo raro fenomeno è stato osservato in natura per la prima volta.
Imparentato: I ricercatori scoprono la prima fusione di buchi neri con orbite eccentriche
“Abbiamo sempre pensato che i buchi neri binari potessero fare proprio questo”, ha affermato l’autore principale dello studio Mark Hannam, direttore del Gravity Exploration Institute presso l’Università di Cardiff nel Regno Unito. dichiarazione (Si apre in una nuova scheda). “Speriamo in un esempio sin dalle prime scoperte delle onde gravitazionali. Abbiamo dovuto aspettare cinque anni e oltre 80 scoperte separate, ma finalmente ne abbiamo una!”
I buchi neri in questione erano molte volte più grandi dei buchi neri il SoleSi stima che la maggiore delle due sia di circa 40 masse solari. I ricercatori hanno rilevato per la prima volta i venti della coppia binaria nel 2020, quando LIGO e la Vergine hanno rilevato un’esplosione di onde gravitazionali dalla presunta collisione di due buchi neri. Il team ha chiamato questa collisione GW200129, per la data della sua scoperta (29 gennaio 2020).
Da allora, altri scienziati hanno studiato i dati iniziali delle onde gravitazionali, rivelando strani segreti su questa collisione epica. (Sebbene gli scienziati abbiano solo onde gravitazionali per continuare e nessuna osservazione diretta, non possono individuare la posizione esatta dei buchi neri.)
Ad esempio, nel maggio 2022, un team di ricercatori ha calcolato che la fusione tra i buchi neri era entrambe le cose ingombrante e sbilanciatocon le onde gravitazionali emesse dalla collisione in una direzione mentre è probabile che il buco nero appena unito venga “espulso” dalla sua galassia madre a oltre 3 milioni di miglia orarie (4,8 milioni di km/h) nella direzione opposta.
Questa nuova ricerca sulla rivista Nature suggerisce che i due buchi neri avevano una relazione caotica prima della loro violenta fusione. Mentre i due corpi giganti si trascinavano l’un l’altro in un’orbita sempre più vicina, iniziarono a ondeggiare come cime gonfie, avanzando diverse volte al secondo. Secondo gli autori dello studio, si stima che questo pre-effetto sia 10 miliardi di volte più veloce di qualsiasi altro effetto mai misurato.
Questi risultati convalidano Einstein, che predisse che tali effetti erano possibili in alcuni dei grandi oggetti dell’universo. Ma i risultati sollevano anche la questione se fusioni traballanti di buchi neri come questa siano rare come si pensava in precedenza.
“Il più grande buco nero in questo binario, che era circa 40 volte più grande del Sole, ruotava il più velocemente possibile”, ha detto il coautore dello studio Charlie Hoy, ricercatore dell’Università di Cardiff al momento dello studio. Ora all’Università di Portsmouth nel Regno Unito, “I nostri attuali modelli di come si formano i binari suggeriscono che questo modello era molto raro, forse uno su mille. Oppure potrebbe essere un segno che i nostri modelli devono cambiare”.
Originariamente pubblicato su Live Science.
Seguici su Twitter Incorpora il tweet (Si apre in una nuova scheda) o acceso Facebook (Si apre in una nuova scheda).
“Giocatore. Aspirante evangelista della birra. Professionista della cultura pop. Amante dei viaggi. Sostenitore dei social media.”
