Nuove simulazioni di collisioni energetiche nell'Universo consentono agli astrofisici di comprendere meglio il principio di generazione delle onde gravitazionali, che è forse l'opportunità più eccitante di guardare nel futuro del mondo celeste e capire cosa succederà dopo.
La fusione dei buchi neri è considerata l'evento più epocale che l'universo abbia mai visto dal Big Bang che si è verificato più di 14 miliardi di anni fa. Questo evento si verifica quando due (o più) buchi neri vengono intrappolati dai loro reciproci campi gravitazionali, dopo di che si scontrano e si fondono in un unico insieme. In teoria, l'energia prodotta durante la fusione può generare un'espulsione molto specifica di un'onda gravitazionale, la cui modellazione è l'obiettivo principale degli scienziati.
Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, le onde gravitazionali sono generate come risultato dell'accelerazione di due massicci oggetti nello spazio aperto, ma la scienza non può ancora osservare direttamente questo processo. Indirettamente, per vedere la loro influenza, puoi solo osservare il movimento delle nane bianche (ad esempio, in orbita l'una dell'altra). Con il passare del tempo, il raggio delle loro orbite inizia a diminuire e l'energia viene persa, dopodiché avviene l'emissione delle onde gravitazionali.
Sebbene abbiamo una buona idea delle loro proprietà, come è noto, le onde gravitazionali sono molto difficili da rilevare, ma grazie a nuove ricerche, questo può diventare possibile ed è la confluenza dei buchi neri che è la chiave per questo. "L'accelerazione della carica elettronica è prodotta dalle radiazioni elettromagnetiche, comprese le onde luminose a noi visibili", ha detto Michael Kesden, uno scienziato dell'Università del Texas, in un comunicato stampa. "Accade anche con l'accelerazione di massa, le cui onde gravitazionali saranno più che visibili, come la luce nel caso degli elettroni."
Michael Kesden è l'autore principale di un nuovo studio sul processo di fusione del buco nero pubblicato su Physical Review Letters.
"L'uso delle onde gravitazionali come strumento osservativo ci permette di scoprire quasi tutto sulle caratteristiche dei buchi neri che hanno continuato ad esistere per miliardi di anni e persino su come sono stati formati", ha aggiunto al comunicato stampa David Gerosa, scienziato e co-autore di questo progetto. . "Questo è un dato estremamente importante che comprenderà pienamente il processo dell'evoluzione dell'Universo."
Attualmente, ci sono molti progetti simili nella fase di implementazione. Va notato che gli osservatori più famosi dotati di un interferometro laser a onde gravitazionali (LIGO) sono solo due concorrenti situati in Louisiana e Washington.
Utilizzando laser ad alta precisione delle dimensioni di un tunnel di 4 chilometri, è possibile scansionare le onde gravitazionali che attraversano il nostro pianeta. Attualmente, LIGO viene attivamente aggiornato per aumentarne la sensibilità. Inoltre, si stanno creando anche analoghi LIGO in Europa. Il progetto è stato chiamato "VIRGO" e ha la stessa missione dei prototipi americani. "Abbiamo deciso di aiutare a prevedere le caratteristiche delle onde gravitazionali che gli scienziati americani si aspettano di ricevere con l'aiuto di LIGO", ha dichiarato Ulrich Sterhak, co-autore del progetto "GIRL", laureato presso l'Università di Cambridge. "Attendiamo con ansia i risultati dei nostri esperimenti al fine di confrontarli con quelli che saranno ottenuti utilizzando LIGO", ha aggiunto.
I ricercatori hanno diretto specificamente la simulazione al processo di attrazione di due buchi neri e di come ruotavano l'uno attorno all'altro.
"Con l'aiuto delle tecnologie esistenti, possiamo creare un modello computerizzato di questo processo e visualizzare l'intera evoluzione dei buchi neri (che in tempo reale richiederebbero miliardi di anni) in una manciata di secondi", ha continuato la sua presentazione. "Tuttavia, questo non è solo un corso accelerato di eventi, ci sono cose che semplicemente non possiamo riconoscere in nessun altro modo".
I ricercatori sperano che con l'aiuto dei dati dei modelli computerizzati, saranno in grado di ottenere nuovi dati sulle fusioni dei buchi neri ed esplorare nuovi dettagli sulle caratteristiche delle onde gravitazionali.
Senza dubbio, questo progetto può essere definito una rivoluzione nel mondo dell'astronomia, la scienza, il cui scopo principale è quello di studiare il fenomeno più importante e senza dubbio il più interessante nell'Universo. Lo studio delle onde gravitazionali permetterà agli scienziati di rispondere alle molte domande apparentemente in precedenza completamente inaccessibili che ci porteranno almeno un po 'più vicino alla comprensione del nostro Universo.
