Due buchi neri mostruosi vicini alla collisione: scuoterà il tessuto dello spazio-tempo

Tra circa 10mila anni i due buchi neri si fonderanno, inviando onde gravitazionali che si propagheranno attraverso l'universo

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Gli astronomi hanno scoperto due buchi neri supermassicci che stanno per dare vita ad una violenta collisione che scuoterà il tessuto dello spazio-tempo.
I buchi neri, che condividono il nome PKS 2131-021, si trovano a circa 9 miliardi di anni luce dalla Terra, secondo uno studio pubblicato il 23 febbraio su The Astrophysical Journal Letters. I due oggetti si sono mossi costantemente l’uno verso l’altro per circa 100 milioni di anni, secondo una dichiarazione della NASA, e ora condividono un’orbita binaria, orbitando l’uno intorno all’altro ogni due anni circa.

Tra circa 10mila anni i due buchi neri si fonderanno, inviando onde gravitazionali – increspature nel tessuto dello spazio-tempo originariamente previste da Albert Einstein – che si propagheranno attraverso l’universo, hanno spiegato i ricercatori. Anche se nessuno di noi sarà testimone di quella epica collisione, lo studio di PKS 2131-021 ora potrebbe rivelare nuove informazioni su come si formano i buchi neri supermassicci e cosa succede quando due di questi si scontrano.

I buchi neri supermassicci – oggetti estremamente scuri e densi che sono centinaia di milioni di volte più massicci del Sole terrestre – si trovano nel cuore della maggior parte, se non di tutte, le galassie dell’universo. Gli astronomi non sanno come questi oggetti diventino così grandi, ma una possibilità è che i buchi neri più grandi dell’universo derivino da almeno una fusione tra due buchi neri più piccoli, secondo la NASA. Il nuovo studio potrebbe aiutare a confermare tale ipotesi.

PKS 2131-021 è un tipo speciale di buco nero noto come blazar, cioè un buco nero supermassiccio che punta un getto di materia sovralimentata direttamente verso la Terra. Quella materia ha origine dagli anelli di gas caldo che si formano attorno a certi buchi neri: quando un buco nero attira quel gas con la sua potente gravità, della materia può fuoriuscire, invece di essere spinta via in un getto di plasma che viaggia quasi alla velocità della luce.

Gli autori del nuovo studio stavano monitorando la luminosità di circa 1.800 blazar sparsi per l’universo quando hanno notato qualcosa di strano: la luminosità del blazar PKS 2131-021 fluttuava a intervalli regolari, in modo così prevedibile, infatti, che gli autori dello studio hanno paragonato le fluttuazioni al ticchettio di un orologio.

I ricercatori sospettavano che queste variazioni fossero il risultato di un secondo buco nero che trascinava il primo mentre i due oggetti orbitavano l’uno attorno all’altro ogni due anni circa, ma il team aveva bisogno di più dati per conoscere la durata di questo schema. Quindi i ricercatori si sono avvalsi dei dati di cinque osservatori, nell’arco di 45 anni. Tutti i dati aggiuntivi corrispondevano alle previsioni del team su come la luminosità del blazar binario doveva cambiare nel tempo.

Se i risultati venissero confermati, PKS 2131-021 sarebbe la seconda coppia di buchi neri binari mai scoperta e la coppia più ravvicinata mai osservata. Gli scienziati hanno individuato il primo candidato binario di buco nero conosciuto nell’universo nel 2020, in una galassia a circa 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra. Tuttavia, quei buchi neri orbitano l’uno attorno all’altro ogni 9 anni, suggerendo vi sia una distanza maggiore tra loro rispetto a quella tra i due membri di PKS 2131-021.

I due buchi neri sono abbastanza grandi e abbastanza vicini da poter scatenare onde gravitazionali prima della loro inevitabile collisione, hanno affermato gli autori dello studio. Le future osservazioni di PKS 2131-021 si concentreranno sulla cattura di quelle onde.