Alla ricerca di buchi neri “gerarchici”

I buchi neri, rilevati dal proprio segnale dell’onda gravitazionale quando si scontrano con altri buchi neri, potrebbero essere il prodotto di collisioni passate tra genitori. Nessun evento del genere è stato ancora accennato, ma gli scienziati dell’Università di Birmingham nel Regno Unito e della Northwestern University negli Stati Uniti ritengono che ci stiamo avvicinando alla ricerca dei primi cosiddetti buchi neri “piramidali”.

In un articolo di revisione pubblicato su Nature Astronomy, il dott. David Gerosa dell’Università di Birmingham e la dott.ssa Maya Fischbach della Northwestern University, suggeriscono che i recenti risultati teorici combinati con modelli astrofisici e dati registrati sulle onde gravitazionali consentiranno agli scienziati di interpretare accuratamente l’onda gravitazionale. Segnali di questi eventi.

Da quando la prima onda gravitazionale è stata rilevata dai rivelatori LIGO e Virgo nel settembre 2015, gli scienziati hanno prodotto interpretazioni sempre più sofisticate e accurate di questi segnali.

Ora c’è una forte attività per dimostrare l’esistenza delle cosiddette “fusioni gerarchiche”, sebbene la scoperta nel 2019 di GW190521 – la più grande fusione di buchi neri mai scoperta – sia considerata il candidato più promettente finora.

“Crediamo che la maggior parte delle onde gravitazionali rilevate finora siano il risultato di collisioni di buchi neri di prima generazione”, afferma il dott. Girosa. Ma crediamo che ci siano buone probabilità che altri contengano resti di precedenti fusioni. Questi eventi avranno segni distinti di onde gravitazionali che indicano masse più elevate e uno spin insolito causato dalla collisione originale”.

Comprendere le caratteristiche dell’ambiente in cui questi organismi possono essere prodotti aiuterà anche a restringere la ricerca. Questo dovrebbe essere un ambiente con un gran numero di buchi neri e un ambiente abbastanza denso da contenere i buchi neri dopo che si sono uniti, quindi puoi andare avanti e fonderti di nuovo.

Questi potrebbero essere, ad esempio, ammassi stellari nucleari o dischi di accrescimento – contenenti il ​​flusso di gas, plasma e altre particelle – che circondano le regioni compatte al centro delle galassie.

“La collaborazione LIGO e Virgo ha già rilevato più di 50 eventi di onde gravitazionali”, afferma il dott. Fischbach. “Questo si espanderà a migliaia nei prossimi anni, dandoci molte opportunità per scoprire e confermare oggetti insoliti come i buchi neri piramidali nell’universo”.

Riferimento:

1. David Girosa e Maya Fischbach. Fusioni gerarchiche di buchi neri di massa stellare e le loro firme di onde gravitazionali. Astronomia naturale, 2021; DOI: 10.1038 / s41550-021-01398-w