Il 23 novembre 2023, i rivelatori LIGO negli Stati Uniti hanno registrato un segnale gravitazionale senza precedenti, denominato GW231123. Questo evento rappresenta la fusione tra due buchi neri con masse eccezionalmente elevate, uno di circa 137 masse solari e l’altro di circa 103 masse solari. Il risultato finale è un buco nero che pesa circa 225 masse solari, il più massiccio mai osservato tramite onde gravitazionali. La scoperta è stata annunciata dalla collaborazione LIGO-Virgo-KAGRA e segna una pietra miliare nella nostra comprensione dell’evoluzione stellare e della formazione dei buchi neri.
Seguici su Google News
Ricevi i nostri aggiornamenti direttamente nel tuo feed di
notizie personalizzato
Seguici ora
La scoperta di GW231123
La registrazione del segnale GW231123 ha sorpreso gli scienziati poiché contraddice le attuali teorie sulla formazione dei buchi neri. Secondo le conoscenze consolidate, i buchi neri generati dal collasso delle stelle massicce non dovrebbero superare una certa soglia di massa, nota come “mass gap“, che si colloca tra le 60 e le 130 masse solari. In questo intervallo, infatti, si prevede che le stelle esplodano completamente come supernove a instabilità di coppia senza lasciare resti compatti. Tuttavia, la fusione osservata sembra sfidare questa aspettativa.
Gli esperti ipotizzano che i due oggetti coinvolti nella fusione non siano stati originati da singole stelle ma piuttosto siano il risultato di fusioni precedenti tra buchi neri più piccoli. Questo fenomeno è noto come fusione gerarchica ed implica ambienti astrofisici estremamente densi dove collisioni ripetute tra buchi neri possono avvenire frequentemente. Tali ambienti potrebbero trovarsi all’interno di ammassi stellari globulari o in dischi di accrescimento galattici.
Leggi anche:
Le caratteristiche peculiari dei buchi neri
Un altro aspetto notevole della scoperta riguarda l’elevatissima rotazione dei due buchi neri iniziali coinvolti nella fusione. Le analisi indicano che il primo buco nero ruotava con uno spin pari a circa 0,9 mentre il secondo aveva uno spin attorno a 0,8; valori molto vicini al limite massimo consentito dalla relatività generale per oggetti così massivi.
Il segnale stesso ha avuto una durata brevissima: solo 0,1 secondi con una frequenza centrale intorno ai 90 Hz. Questi dati sono compatibili con l’idea che due oggetti estremamente massicci orbitino rapidamente l’uno attorno all’altro prima del loro collasso in un unico corpo compatto. Per decifrare questo complesso segnale sono stati utilizzati modelli teorici avanzati capaci di tenere conto della dinamica gravitazionale intricata degli oggetti in rapida rotazione.
Le reazioni della comunità scientifica
Le parole dei ricercatori coinvolti nel progetto evidenziano l’importanza dell’evento appena scoperto nel panorama scientifico contemporaneo. Il professor Mark Hannam dell’Università di Cardiff ha dichiarato: “È il sistema di buchi neri più massiccio mai osservato attraverso onde gravitazionali e rappresenta una vera sfida per la nostra comprensione della formazione degli stessi.” Anche Sophie Bini del Caltech ha sottolineato quanto questa scoperta metta alla prova gli strumenti e le capacità analitiche attuali: “Questo evento dimostra quanto possiamo apprendere dall’astronomia gravitazionale.”
Ed Porter del laboratorio APC del CNRS a Parigi ha aggiunto che eventi come questo richiederanno anni per essere completamente compresi: “L’esistenza stessa di questi enormi e veloci buchi neri suggerisce nuove modalità d’osservazione dell’universo.”
Gli strumenti dietro la rivelazione
La rilevazione del segnale GW231123 è stata possibile grazie alla rete globale composta da interferometri gravitazionali quali LIGO negli Stati Uniti , Virgo in Italia e KAGRA in Giappone . Questa operazione si inserisce nell’ambito della quarta campagna osservativa della collaborazione LVK iniziata nel maggio del 2023; O4 è considerata la campagna più lunga e sensibile fino ad oggi realizzata.
Durante questa fase sono già stati rilevati centinaia eventi destinati ad essere condivisi tramite il portale Gravitational Wave Open Science Center . Il catalogo completo delle informazioni raccolte sarà reso disponibile entro quest’estate permettendo alla comunità scientifica internazionale un accesso libero ai dati per ulteriori studi.
Il segnale GW231123 sarà presentato ufficialmente durante la conferenza GR24-Amaldi prevista a Glasgow dal 14 al 18 luglio 2025, dove esperti mondiali discuteranno delle implicazioni legate alle onde gravitazionali. Con questa nuova scoperta, gli scienziati aprono un capitolo innovativo nello studio dei fenomeni cosmici estremi, promettendo ulteriori rivelazioni nei prossimi mesi.