buco nero
Un team internazionale di astronomi ha misurato per la prima volta il cosiddetto “kick gravitazionale” – il contraccolpo che spinge via un buco nero appena formato dopo la fusione di due oggetti compatti. Si tratta di un risultato che conferma le previsioni teoriche e che segna un passo fondamentale nello studio delle onde gravitazionali, a quasi dieci anni dalla loro prima rivelazione da parte dell’esperimento LIGO nel 2015.
Cosa succede quando due buchi neri si fondono
Quando due buchi neri spiraleggiano l’uno verso l’altro e si fondono, non danno vita a un oggetto “fermo”. . Questo fenomeno, chiamato recoil gravitazionale, era stato previsto dai modelli numerici ma mai osservato direttamente. In casi estremi, l’impulso può raggiungere velocità talmente elevate da permettere al buco nero di uscire dalla galassia ospite, lasciandosi dietro stelle e gas.
Il segnale GW190412 e la velocità del buco nero figlio
La svolta è arrivata grazie all’analisi del segnale GW190412, registrato nel 2019 da LIGO e Virgo. L’evento riguardava la fusione tra due buchi neri di masse differenti, una condizione ideale per osservare l’asimmetria del segnale.
Applicando un metodo sviluppato nel 2018, i ricercatori hanno ricostruito il moto tridimensionale del nuovo buco nero: il risultato è stato sorprendente. Il “figlio” si è allontanato a circa 180.000 km/h, ovvero 150 volte la velocità del suono sulla Terra. Una velocità che, pur non essendo la più alta mai stimata in teoria, è sufficiente a proiettarlo fuori dall’ammasso stellare in cui è nato.
La metafora dell’orchestra cosmica
Per spiegare il risultato, gli scienziati hanno paragonato l’evento a un’orchestra. Ogni strumento emette un suono leggermente diverso a seconda della posizione dell’ascoltatore: allo stesso modo, le onde gravitazionali trasportano informazioni che cambiano in base all’asimmetria della fusione. Proprio queste differenze hanno permesso di ricostruire il movimento del buco nero, nonostante la distanza di miliardi di anni luce.
Prossimi passi della ricerca
La misura del “calcio” apre nuove prospettive. I ricercatori puntano ora a confrontare i dati gravitazionali con segnali luminosi, come bagliori o lampi di radiazione che potrebbero emergere se un buco nero in movimento attraversa nubi di gas e polveri. Se il contraccolpo è orientato verso la Terra, queste emissioni potrebbero arrivare insieme alle onde gravitazionali, offrendo una conferma incrociata senza precedenti.
Secondo Juan Calderon-Bustillo, dell’Istituto Galiziano di Fisica delle Alte Energie e autore principale dello studio pubblicato su Nature Astronomy, l’osservazione diretta del recoil è “la prova che possiamo non solo ascoltare le onde gravitazionali, ma usarle per tracciare il moto di oggetti invisibili”.
Perché è importante
Capire il comportamento dei buchi neri dopo una fusione non è un dettaglio marginale. Determina infatti se questi oggetti rimangono al centro delle galassie a nutrire i nuclei attivi o se vengono espulsi nello spazio intergalattico, influenzando l’evoluzione cosmica su larga scala.
La scoperta rappresenta quindi un tassello cruciale per la cosmologia moderna, mostrando come la nuova astronomia gravitazionale sia in grado di rispondere a domande che fino a pochi anni fa sembravano impossibili da affrontare.