Un nuovo segnale rilevato da LIGO / Virgo potrebbe essere il cosiddetto "santo graal" dell'astrofisica: la fusione di una stella di neutroni e un buco nero. Hanno scoperto coppie di buchi neri che si fondono e coppie di stelle di neutroni che si fondono, ma fino ad ora non una coppia di neutroni stella-buco nero.
"Penso che stiamo aprendo una finestra sull'universo".
Dave Reitze, direttore esecutivo di Ligo
Le onde gravitazionali sono increspature estremamente deboli nello spazio tempo causate da eventi disastrosi là fuori nell'universo. Ci vogliono oggetti di grande massa per creare queste onde: buchi neri e stelle di neutroni. O due buchi neri che si fondono o due stelle di neutroni che si fondono. Entrambi sono stati rilevati, ma una terza possibilità, una fusione di buco nero di neutroni, potrebbe anche creare onde gravitazionali. Ma fino ad ora, se questo risulta essere uno, non sono stati trovati eventi di buco nero di neutroni.
La scoperta delle prime onde gravitazionali è stata annunciata nel febbraio 2016 da LIGO e Virgo. All'epoca, Dave Reitze, direttore esecutivo di LIGO, ha dichiarato: "Penso che stiamo aprendo una finestra sull'universo". Bene, un paio di anni dopo, sembra che avesse ragione.
LIGO è l'interferometro laser e l'Osservatorio delle onde gravitazionali, e dalla scoperta iniziale nel 2016 (è stata effettivamente scoperta nel 2015 e annunciata nel 2016) LIGO e Virgo, il rivelatore dell'Osservatorio europeo gravitazionale in Italia, hanno scoperto alcune onde più gravitazionali .
La prima ondata è stata causata dalla fusione di due buchi neri. Da quel primo, hanno rilevato dieci di queste fusioni. In effetti, gli scienziati calcolano che esiste una fusione binaria di buco nero circa una volta ogni 15 minuti nel nostro universo. Non così raro, davvero, una volta che hai i mezzi per rilevarli.
La collaborazione LIGO / Virgo ha anche rilevato fusioni di stelle di neutroni stella-neutrone, un'altra fonte di onde gravitazionali. Ora hanno rilevato due di queste fusioni. Tuttavia, con solo due di loro rilevati finora, il loro tasso di occorrenza è difficile da confermare.
Ma quest'ultima scoperta, se si rivela essere una fusione di buco nero di neutroni, potrebbe accrescere la nostra comprensione delle onde gravitazionali, come si formano e potrebbe dare agli scienziati uno sguardo all'interno della misteriosa stella di neutroni.
Questo evento appena rilevato ha un nome: # S190426c. È possibile visualizzare tutti i dati scientifici in questo database.
Non c'è ancora stata una conferma ufficiale della fonte di questa nuova ondata gravitazionale. Ma in un thread di LIGO su Twitter, (segui LIGO su Twitter, giusto?) L'astrofisico Christopher Berry parla del significato del rilevamento e risponde ad alcune domande.
Si spera che gli osservatori di tutto il mondo formino i loro "scopi" sulla fonte di queste onde e cercheranno di saperne di più. L'idea è di abbinare le onde elettromagnetiche con le onde gravitazionali per chiarire la fonte. Una delle organizzazioni dedicate alle osservazioni di follow-up di eventi transitori come le onde gravitazionali è GROWTH (Global Relay of Observatories Watching Transient events Happen.)
GROWTH è un programma Caltech che coinvolge 13 università e istituzioni in otto paesi. Facendo seguito al rilevamento di # S190426c, GROWTH puntò un telescopio in India alla fonte delle onde. GROWTH è guidato dall'astrofisico Mansi Kasliwal e, in un'intervista con Scientific American, Kasliwal ha dichiarato: "Se il tempo dovesse cooperare, penso che in meno di 24 ore dovremmo avere copertura in quasi l'intera mappa del cielo".
Se si scopre che si tratta di una fusione di buco nero di stelle di neutroni, è allora che le cose diventano davvero eccitanti. La parte interessante di questa potenziale fusione è ciò che gli astrofisici possono imparare sulle stelle di neutroni.
Naturalmente, i buchi neri e le stelle di neutroni sono entrambi stati finali per alcuni tipi di stelle. La teoria mostra che le stelle di neutroni sono costituite quasi interamente da neutroni. Ma la proporzione e i dettagli non sono noti, in parte perché sono così difficili da osservare.
Ma se quest'ultima rilevazione si rivelasse la sfuggente fusione di un buco nero di stelle di neutroni, potrebbe essere un'opportunità unica. Innanzitutto, confermerebbe che si verificano questi tipi di fusioni. Ma sarebbe anche un'opportunità per "vedere dentro" la stella di neutroni. Ecco come.
In un buco nero-buco nero o fusione stella stella neutrone-neutrone, gli oggetti sono vicini insieme in massa. Ma in una fusione di buco nero a stella di neutroni, il buco nero è molto più massiccio. Quindi i due oggetti si orbiterebbero in modo diverso.
Il buco nero molto più massiccio deformerebbe il tempo nello spazio e manderebbe la stella di neutroni meno massiccia in un'orbita circolare piuttosto che in un'orbita allungata tipica dei sistemi binari. Man mano che la stella di neutroni si avvicinava sempre di più al buco nero, si squarciava e le osservazioni elettromagnetiche darebbero uno sguardo a quale stato della materia esiste all'interno della stella di neutroni. E chi non lo vuole sapere?
La struttura partner di LIGO è Virgo, il rivelatore dell'Osservatorio europeo della gravità in Italia. Dopo alcuni periodi di inattività, la coppia ha iniziato una nuova serie di osservazione che durerà dal primo aprile di quest'anno ad aprile 2020. Finora, la partnership ha avuto successo e ha rilevato molteplici fusioni di buchi neri e stelle di neutroni.
Se questa si rivelerà una vera e propria fusione di buco nero di stelle di neutroni, aspettatevi di sentirne molto di più nel prossimo futuro.
