Un recente studio ha rivelato la presenza di una precessione in un sistema binario di buchi neri, un fenomeno che offre nuove intuizioni sulle proprietà estreme della gravitazione nello spazio. La scoperta potrebbe rappresentare un passo significativo nella nostra comprensione delle onde gravitazionali, fenomeno previsto dalla relatività generale di Einstein e osservato per la prima volta nel 2016. Gli scienziati hanno osservato eventi di fusione tra buchi neri e oggi possiamo approfondire le scoperte che emergono da tali fenomeni.
Onde gravitazionali e loro rilevamento
Il rilevamento delle onde gravitazionali rappresenta una delle conquiste scientifiche più notevoli dell’era moderna. Grazie a strumenti sofisticati come il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory , è stato possibile captare le increspature nello spaziotempo originate da eventi cosmici catastrofici. Inizialmente teorizzate da Albert Einstein, queste onde vengono generate durante fusioni tra oggetti massicci come buchi neri e stelle di neutroni.
Dal primo annuncio nel febbraio 2016, gli astronomi hanno documentato un numero crescente di eventi collegati alle onde gravitazionali, rendendo questo fenomeno quasi quotidiano. Tali osservazioni hanno fornito dati preziosi su alcuni dei corpi celesti più misteriosi e potenti dell’Universo, aprendo nuove strade nella ricerca astronomica. Ogni rilevazione non solo conferma la validità della teoria di Einstein ma aiuta anche a comprendere l’evoluzione e la dinamica degli oggetti massivi.
L’osservazione unica di buchi neri binari
Un recente studio condotto da un team internazionale di ricercatori, guidato dall’Università di Cardiff, ha portato all’attenzione della comunità scientifica una scoperta di grande rilevanza. I ricercatori hanno esaminato un sistema binario di buchi neri scoperto nel 2020 e hanno osservato un movimento di precessione nelle loro orbite. Questo fenomeno si verifica quando l’asse di rotazione di un corpo celeste precessa, ovvero si sposta lentamente. La peculiarità di questo studio risiede nel fatto che il movimento osservato era di una velocità straordinaria, dieci miliardi di volte più veloce rispetto ad altre osservazioni di buchi neri in precessione.
Questa scoperta segna la prima volta che viene documentata una precessione di buchi neri binari, attestando ancora una volta la validità della relatività generale. L’evento in questione, classificato come GW200129, è stato analizzato in dettaglio dal team di scienziati durante il suo terzo ciclo operativo osservativo.
Le implicazioni della precessione e il frame dragging
Uno degli aspetti più affascinanti di questa scoperta è legato all’effetto noto come frame dragging. In questo specifico caso, uno dei buchi neri nel sistema ha una massa di circa 40 volte quella del Sole ed è considerato il buco nero con la rotazione più veloce mai osservata tramite onde gravitazionali. Questa rotazione influisce profondamente sul tessuto dello spaziotempo, trascinando con sé le orbite circostanti.
Il concetto di frame dragging è associato alla relatività generale e si verifica quando un oggetto massiccio provoca una distorsione nel campo gravitazionale attorno a lui. Questo fenomeno è simile a quello che accade nell’orbita di Mercurio, dove si osserva una precessione periodica del perielio, il punto più vicino del pianeta al Sole. Tuttavia, mentre il segnale di precessione di Mercurio è debole, nel caso di questi buchi neri la velocità di precessione è estremamente accentuata, consentendo misurazioni più precise e dettagliate.
Un futuro ricco di sorprese
Con l’imminente aggiornamento della rete di rilevatori LIGO, Virgo e KAGRA, ci si aspetta che il quarto ciclo di osservazioni inizi nel 2023. Gli esperti prevedono che il numero di collisioni di buchi neri registrate aumenterà drasticamente, offrendo una panoramica ampliata di questi eventi estremi. L’obiettivo è raccogliere dati sufficienti per comprendere meglio la natura delle onde gravitazionali e determinare se eventi come GW200129 siano anomalie o parte di un fenomeno comune nel cosmo.
Questo studio e la sua scoperta di precessione nei buchi neri binari non solo confermano la teoria di Einstein, ma spingono anche la comunità scientifica ad interrogarsi più a fondo sulle leggi fondamentali della fisica. Con l’osservazione di eventi gravitazionali sempre più complessi, aumentano le possibilità di fare scoperte ancora più straordinarie nel futuro dell’astronomia.