Scontro tra buchi neri

A 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra, nella regione più di interna della costellazione della Vergine, una catastrofe stellare sta per sconvolgere lo stesso spazio/tempo. Due immensi buchi neri supermassivi stanno infatti per scontrarsi, in una collisione che secondo gli astronomi potrebbe generare onde gravitazionali, un fenomeno previsto dalla relatività generale ma mai osservato fino ad oggi. A dimostrare la probabilità di questo raro fenomeno è uno studio della Columbia University, pubblicato su Nature.

I due buchi neri supermassivi sono stati identificati all’inizio dell’anno, grazie alle variazioni di luminosità della Quasar PG 1302-102. Un modello matematico realizzato dai ricercatori delCalifornia Institute of Technology ha permesso infatti di monitorare oltre 20 possibili coppie di buchi neri scoperte da telescopi australiani e americani, svelando che la luminosità di PG 1302-102 varia del 14% con un intervallo di 5 anni, una situazione che potrebbe nascondere la presenza di due buchi neri supermassivi, alla distanza di una sola settimana luce.

Per spiegare la situazione, nel nuovo studio il team di ricercatori della Columbia ha realizzato un modello teorico che potrebbe descrivere il rapporto tra i due buchi neri. Alla distanza ipotizzata, uno dei due buchi neri dovrebbe essere infatti più piccolo dell’altro, e dovrebbe orbitare intorno al fratello maggiore a circa un decimo della velocità della luce. In questo caso, la luminosità del buco nero dovrebbe aumentare ogni volta che nel suo ciclo si trova ad avvicinarsi alla Terra, per via di un fenomeno definito “relativistic beaming”, un effetto relativistico che modifica la luminosità apparente dei corpi celesti a velocità prossime a quella della luce.

Secondo i calcoli dei ricercatori della Columbia, questa situazione avrebbe dovuto comportare una variazione ciclica nelle emissioni di raggi ultravioletti della quasar, con una periodicità quinquennale. Osservando i dati raccolti dai telescopi spaziali della Nasa, Hubble e Galex, i ricercatori hanno quindi trovato conferma alle loro previsioni, dimostrando che PG 1302-102 nasconde probabilmente la coppia di buchi neri super massivi.

“Questa è l‘osservazione più probabile che sia stata fatta di due buchi neri prossimi ad un’enorme collisione”, spiega Zoltan Haiman, astronomo della Columbia che ha partecipato allo studio. “Osservare il processo mentre giunge a compimento potrebbe insegnarci moltissimo, spiegarci ad esempio se Buchi neri e galassie crescano alla stessa velocità, e aiutarci a testare una delle proprietà dello spazio/tempo: la sua capacità di trasportare vibrazioni, o onde gravitazionali, che dovrebbero essere prodotto al termine della collisione”.

Purtroppo per quanto prossima in termini cosmologici, per assistere alla collisione dei due buchi neri in questione bisognerà attendere ancora oltre 100mila anni, troppo per risultare utile ai fini dei ricercatori.

Il numero di sistemi binari di buchi neri scoperti negli ultimi anni è però in forte aumento, con oltre 90 nuovi candidati presentati solamente nel corso dell’estate. Per questo, gli astronomi sembrano fiduciosi di riuscire a scoprire una collisione in atto nell’arco dei prossimi 10 anni.

Via: Wired.it

Credits immagine: P. MARENFELD/NOAO/AURA/NSF