Buchi neri in rotta di collisione
All’inizio di quest’anno gli astronomi hanno individuato quelli che sembravano essere un paio di buchi neri supermassicci con orbite particolarmente strette, al punto da essere in rotta di collisione: una collisione talmente potente che avrebbe generato una serie di onde gravitazionali.
Il quasar PG 1302-102
Adesso, i ricercatori della Columbia University sono tornati ad indagare in quell'angolo di firmamento in cui sta accadendo qualcosa di estremamente affascinante, fornendo una prova del fatto che due buchi neri dalle orbite molto ravvicinate sono all'origine di alcuni lampi di luce che, con una certa ricorrenza, provengono dal quasar PG 1302-102.
Sulla base dei calcoli che hanno consentito di determinare la massa di entrambi gli oggetti celesti, gli astronomi hanno stabilito che l’incontro avverrà tra 100.000 anni: un battito di ciglia per la vita dell’Universo, ma decisamente troppo perché noi si possa assistere a qualcosa del genere.
Collocati a circa 3,5 miliardi di anni luce da noi, nelle profondità della costellazione della Vergine, i due buchi neri sono separati soltanto da una settimana-luce: considerate che, prima di fare la loro conoscenza, la coppia più vicina era separata da ben 20 anni luce.
Lampi di luce, in attesa dello scontro
Al centro di molte galassie, inclusa la nostra, si trova un buco nero dal quale nulla può fuggire, neanche la luce: questi oggetti crescono inglobando stelle, galassie ed altri buchi neri. Un buco nero supermassiccio che sta per cannibalizzare un suo simile può essere individuato grazie al misterioso tremolio di un quasar: normalmente tali emissioni di luce avvengono con intensità irregolari ma, quando sta per aver luogo una fusione tra buchi neri, le oscillazioni luminose avvengono ad intervalli regolari.
Non molto tempo fa, un team del California Institute of Technology ha elaborato un algoritmo che individua i segnali luminosi con oscillazioni regolari da 247.000 quasar monitorati attraverso telescopi posizionati in Arizona e in Australia: ne sono risultate una ventina di coppie di buchi neri candidate e, alla fine, i ricercatori si sono concentrati su quella che sembrava più convincente, PG 1302-102. In uno studio pubblicato lo scorso gennaio è stato mostrato che PG 1302-102 appare più luminoso del 14% ogni cinque anni: un dato che indicherebbe che i due buchi neri si trovano ad una distanza pari a meno di un decimo di anno luce.
Tra 100.000 anni, più o meno
Incuriositi da tutto ciò, gli scienziati della Columbia si sono dedicati all'elaborazione di un modello teorico in grado di spiegare la ripetizione del segnale: se i buchi neri sono effettivamente così vicini come ipotizzato, uno dei due dovrebbe ruotare attorno ad una controparte molto più ampia ad una velocità pari a circa un decimo della velocità della luce. A tale velocità, il buco nero più piccolo apparirebbe più luminoso nel momento in cui si avvicina alla linea di vista della Terra a causa dell’effetto Doppler relativistico.
Qualora tutto ciò fosse stato corretto, gli scienziati avrebbero dovuto osservare una ciclicità di cinque anni per le emissioni ultraviolette del quasar: i dati raccolti grazie ai telescopi spaziali della NASA Hubble e GALAX hanno dato ragione agli astronomi, confermando la presenza di una coppia di buchi neri in rotta di collisione celati dal quasar.
Il nuovo studio ha consentito di aggiustare il tiro anche sui tempi della collisione, prevista tra 20.000 e 350.000 anni da ora, con la stima migliore per i 100.000 anni; lo studio precedente collocava la stima migliore tra 250.000 anni ma entro un arco di tempo che andava da 10.000 a diversi milioni di anni.
In attesa di altre collisioni
Un vero peccato non poter assistere a nulla del genere ma gli scienziati sono fiduciosi: con il numero di buchi neri binari scoperti c’è ancora la possibilità di assistere ad una collisione entro il prossimo decennio; quest’estate il gruppo del California Institute of Technology ha individuato altri 90 candidati, mentre gli astronomi della Columbia sono ancora in attesa di conoscere le informazioni raccolte dal Palomar Observatory. Magari ci aspetta qualche bella sorpresa.
