La danza dei buchi neri è un test per le teorie di Einstein

La danza dei buchi neri è un test per le teorie di Einstein

Grazie ai calcoli sulla deformazione dello spazio-tempo, gli scienziati sono riusciti a prevedere le interazioni tra due di questi corpi celesti che orbitano uno intorno all'altro a 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra

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© AFP - Due buchi neri orbitanti uno attorno all'altro

Gli astronomi dell'Università di Turku, in Finlandia, sono riusciti a testare alcuni aspetti delle teorie di Einstein tramite l'osservazione di due buchi neri che orbitano uno attorno all'altro in una sorta di danza spaziale.

Lo studio, pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, ha permesso agli scienziati di analizzare un buco nero con una massa circa 18 miliardi di volte più grande del nostro Sole, e uno paragonabile a 150 volte la massa solare.

"Siamo riusciti a prevedere le interazioni in modo molto preciso grazie ai calcoli sulla deformazione dello spazio-tempo e supponendo che la superficie del buco nero più massiccio fosse in qualche modo liscia", spiega Mauri Valtonen dell'Università di Turku. Questo sistema binario, chiamato OJ 287, si trova a circa 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra e a intervalli irregolari si rende visibile grazie al rilascio di energia di cui si rende protagonista.

"La spiegazione più plausibile per questo fenomeno è che il buco nero più piccolo si sfaldi pian piano, cedendo parte della propria massa al suo compagno più grande, riscaldando la materia circostante fino a temperature estremamente elevate. Questo fenomeno si verifica a intervalli di tempo che variano da pochi mesi a circa 12 anni", prosegue il ricercatore. 

"Abbiamo cercato di elaborare un modello per ricostruire l'orbita del buco nero più piccolo attorno al suo compagno: si tratta di un movimento che presenta un fenomeno di precessione, il che potrebbe spiegare il motivo della variabilità nella cadenza degli impatti. Il primo modello era stato elaborato già nel 1996, e da allora abbiamo affinato le nostre capacità di previsione", aggiunge ancora Valtonen, specificando che uno dei parametri più rilevanti degli ultimi aggiornamenti consiste nell'energia che si irradia dal sistema sotto forma di onde gravitazionali, delle increspature nel tessuto dello spazio-tempo generate dai corpi in accelerazione con una massa notevole, proprio come OJ 287.

"Lo scorso 31 luglio abbiamo rilevato una svasatura con solo 2,5 ore di differenza rispetto alla nostra previsione. L'evento è stato osservato grazie al telescopio a infrarossi Spitzer della Nasa", commenta Seppo Laine, astronomo presso la Caltech University.

"Si è trattato di un'osservazione fortunata, nessun altro strumento sarebbe stato in grado di rilevare il bagliore in quel momento", commenta Laine. "Nelle ultime versioni del modello abbiamo inoltre considerato i dettagli sulle caratteristiche del buco nero più grande. Ci siamo basati sulla 'teoria dei buchi neri', a cui ha partecipato anche Stephen Hawking, secondo la quale la superficie di queste singolarità si presenta simmetrica, senza irregolarità, quasi liscia", spiega Achamveedu Gopakumar, del Tata Institute of Fundamental Research, in India, che ha lavorato sul modello e si dichiara ansioso di ricevere la notizia del prossimo avvistamento del sistema da parte dell'Event Horizon Telescope (EHT).

“L’EHT ha osservato OJ 287 per la prima volta nel 2017 e nel 2018. Speriamo di riuscire a rilevare il brillamento del 2021, dato che il lockdown probabilmente ci impedirà di osservare gli eventi precedenti", commenta il ricercatore, aggiungendo che il fenomeno si ripeterà poi nel 2022, nel 2033 e nel 2034.