Onde gravitazionali “bis”: Ligo osserva il secondo evento
L’interferometro Ligo segna osserva ancora le onde gravitazionali. Il secondo evento è stato registrato il 26 dicembre 2015 dalla fusione di due buchi neri avvenuta 1,4 miliardi di anni fa
SCOPERTE – Due buchi neri di 14 e 8 masse solari che si fondono e producono onde gravitazionali. Il “chimp”, cinguettio prodotto dall’onda, è stato rivelato alle 3.38 del 26 dicembre da Advanced Ligo, gli interferometri gemelli situati a Livingston in Louisiana e Hanford nello Stato di Washington. L’evento è la seconda prova diretta dell’esistenza delle onde gravitazionali, increspature dello spazio-tempo previste dalla relatività generale teorizzata da Albert Einstein 100 anni fa.
L’annuncio è arrivato la sera del 15 giugno e segna un nuovo successo per la nascita dell’astronomia gravitazionale, come annunciato dagli scienziati delle collaborazioni scientifiche LIGO e VIRGO, cui l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
Dopo l’annuncio della scoperta lo scorso 11 febbraio, che ha segnato l’apertura di un nuovo capitolo nella storia della fisica, un altro studio sul secondo evento è stato accettato per la pubblicazione dalla rivista Physical Review Letters.
Le onde gravitazionali osservate il 26 dicembre sono state prodotte dalla fusione di due buchi neri di 14 e 8 masse solari, che hanno spiraleggiato per 27 volte prima di fondersi fino a formare un unico buco nero dalla massa pari a 21 masse solari, liberando circa 1 massa solare in energia. Proprio questa energia ha increspato lo spazio-tempo sotto forma di onda gravitazionale e il suo “cinguettio” è arrivato fino ai rivelatori sulla Terra.
Fulvio Ricci, professore dell’Università La Sapienza a capo della collaborazione Virgo e ricercatore Infn, ha spiegato: “Questo secondo evento ha caratteristiche sensibilmente diverse dal primo. È, infatti, generato da buchi neri più leggeri di quelli del precedente segnale e noi siamo stati in grado di seguirne l’evoluzione per più tempo: questo ci ha consentito di caratterizzare bene il sistema, nonostante il rapporto tra il segnale e il rumore di fondo fosse di minore intensità. La caccia ai segnali generati da sistemi binari di buchi neri si è anche arricchita di un terzo evento, più debole degli altri due e quindi con una probabilità più elevata che possa essere una falsa rilevazione. Tuttavia, anche in questo caso, attribuendo a questo terzo evento un significato astrofisico, saremmo di fronte a un terzo sistema di buchi neri, che è collassato a formare un buco nero finale. Nella sostanza siamo intravedendo l’esistenza di un’intera popolazione di buchi neri, le cui caratteristiche saranno ben presto svelate nelle prossime fasi di presa dati degli interferometri avanzati”.
Quale sarà dunque il prossimo passo nella nascita dell’astronomia gravitazionale, che sta cambiando il modo in cui gli scienziati indagano i misteri dell’universo? La risposta è attendere l’entrata in funzione di Virgo, l’interferometro situato a Cascina vicino Pisa, che permetterà a Ligo di entrare nella configurazione avanzata. Questo perché nonostante i ricercatori siano riusciti a identificare e seguire meglio il secondo evento, osservando i due buchi neri spiraleggiare nelle loro orbite 27 volte prima di fondersi, non sono stati ancora in grado di stabilirne la provenienza.
Il segnale del 26 dicembre è stato registrato dall’interferometro in Louisiana con 1,1 millisecondi di anticipo rispetto a quello situato a Washington. Quando anche Virgo inizierà la raccolta dei dati, sarà possibile triangolare il segnale in arrivo e ricostruire non solo la dinamica e l’evoluzione dell’evento, ma anche la posizione della sorgente rispetto a noi.
Si tratta dunque di un passo importante per l’astronomia gravitazionale e l’astronomia multi- messaggero, ha sottolineato Gianluca Gemme, responsabile nazionale Infn di Virgo: “Potremo dare l’allerta agli altri esperimenti, telescopi sia terrestri sia spaziali per la rivelazione di fotoni gamma, raggi cosmici o neutrini, per esempio, in modo che si orientino, praticamente in tempo reale, nella direzione della sorgente per individuare altri eventuali messaggeri cosmici emessi da essa”.
L’esplorazione dell’universo per Ligo è appena iniziata, dopo la fruttuosa raccolta dati conclusa il 12 gennaio 2016, e il viaggio di Virgo inizierà in autunno. Se queste sono le premesse, non ci resta che attendere i prossimi dati, e le sorprese nella scoperta dell’universo non mancheranno.
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