Il rilevatore di onde gravitazionali LIGO ha visto due piccoli buchi neri collidere e fondersi in uno, confermando che la scoperta iniziale delle onde gravitazionali non è stata un incidente.
Pochi mesi dopo la scoperta storica delle onde gravitazionali, i fisici lo fecero di nuovo! LIGO ha scoperto un'altra collisione di buco nero e ha confermato che il primo rilevamento delle onde gravitazionali non è una tantum.
Il 26 dicembre, le increspature estremamente deboli dello spazio-tempo che hanno attraversato il nostro pianeta hanno fatto sì che l'osservatorio di un interferometro laser delle onde gravitazionali, o LIGO, ascoltasse. Il rilevatore rilevò un caratteristico "cinguettio" di un'onda gravitazionale. E questo significa che, ancora una volta, abbiamo assistito a una collisione di proporzioni catastrofiche.
Queste increspature nello spazio-tempo furono introdotte per la prima volta da Albert Einstein più di 100 anni fa, quando formulò la sua teoria generale della relatività. Ma solo ora l'umanità ha strumenti che possono effettivamente dimostrare la loro esistenza. E questa scoperta più recente è la prova che, ancora una volta, Einstein aveva ragione.
Nella galassia a una distanza di circa 1, 4 miliardi di anni luce dalla Terra, due piccoli buchi neri erano bloccati nell'inevitabile spirale gravitazionale. Il loro destino era segnato: si avvicinavano sempre di più, fino a quando non si avvolgevano rapidamente l'uno intorno all'altro, scontrandosi e fondendosi come uno solo. Come per la prima rilevazione storica delle onde gravitazionali a settembre, questo ultimo segnale è sorto dalla confluenza di un buco nero. È interessante notare che questo ultimo evento, chiamato GW151226, includeva buchi neri molto più piccoli. Questa coppia pesava solo 14 e 8 volte la massa del sole. A quel tempo, l'evento di settembre chiamato GW150914 consisteva in due buchi neri che si fondevano con un peso di 29 e 36 volte la massa del sole. Durante entrambi gli eventi, mentre coppie di buchi neri si fondevano sul principio dell'elica, deformavano lo spazio e il tempo, creando onde gravitazionali. Durante le collisioni, i "nuovi" buchi neri più massicci emersi dalle collisioni e dalle informazioni di queste fusioni avevano segnali nelle loro onde codificate, che siamo stati in grado di rilevare e decifrare.
L'evento di dicembre ha creato un nuovo buco nero in 21 masse solari. Ma durante la collisione, l'intera massa solare è stata convertita da materia in energia, causando potenti onde gravitazionali esplosive nello spazio intergalattico.
"È molto importante che questi buchi neri siano molto meno massicci di quelli osservati quando sono stati scoperti", ha detto Gabriela González, portavoce di LIGO Scientific Collaboration (LSC), in una dichiarazione. "A causa delle loro masse più leggere, hanno trascorso più tempo (circa un secondo) nell'area sensibile dei rilevatori. Questo è un inizio promettente per aiutare a documentare le popolazioni di buco nero nel nostro universo ". LIGO consiste di due rilevatori a forma di "L" (laser) situati in Louisiana e Washington, poco meno di 2000 miglia l'uno dall'altro. Ogni edificio è costituito da due tunnel perpendicolari da 2, 5 km con interferometri laser estremamente sensibili. Il progetto, finanziato dalla National Science Foundation e gestito dai fisici Caltech e MIT, è stato aggiornato alla sensibilità l'anno scorso, il che consente a Advanced LIGO di rilevare anche fluttuazioni molto lievi nello spaziotempo, come le onde gravitazionali che ci hanno travolto.
E il "debole" lo sta dicendo gentilmente. Advanced LIGO può rilevare la minima curvatura con una precisione di 10.000 volte inferiore alla larghezza di un protone.
La seconda scoperta "ha messo veramente" O "come osservatorio a LIGO", ha detto Albert Lazzarini, vice direttore del laboratorio LIGO al Caltech. "Con la scoperta di due potenti eventi entro quattro mesi dal nostro primo lancio, possiamo prevedere la frequenza con cui le onde gravitazionali possono essere ascoltate in futuro. LIGO ci offre un nuovo modo di osservare alcuni degli eventi più oscuri e più energetici del nostro universo. "
Per la prima volta, l'umanità ha avuto l'idea di un universo "oscuro", un'area che per noi è ancora invisibile. La collisione di due buchi neri non genera necessariamente emissioni nello spettro elettromagnetico (cioè luce). Quindi l'astronomia tradizionale, per la maggior parte, non può essere una testimonianza di questi eventi. Ma LIGO "sente" il movimento dello spazio-tempo, cercando quando avvengono queste violente collisioni. "Con l'avvento di Advanced LIGO, ci aspettavamo che i ricercatori alla fine riuscissero a individuare eventi imprevisti, ma questi due eventi superano ancora le nostre aspettative", ha affermato la direttrice della NSF (National Science Foundation), Frances A. Cordova.
Ora Advanced LIGO è diventato abbastanza sensibile da rilevare i più potenti fenomeni gravitazionali nell'universo. Man mano che diventa sempre più sensibile, è difficile prevedere cos'altro troveremo nella notte gravitazionale.
