Una nuova ricerca potrebbe dirci di più sugli oggetti più misteriosi dell’universo

Nella nostra galassia, la Via Lattea, questo accade più volte nell’arco di diversi milioni di anni. Ma se guardi ancora più lontano nell’universo, nelle galassie lontane, accade diverse volte all’anno che due buchi neri si scontrano in un’enorme esplosione, fondendoli insieme e inviando enormi quantità di onde gravitazionali nell’universo.

Come una trottola su un tavolo, anche i buchi neri hanno un asse di rotazione, che può avere orientamenti diversi l’uno rispetto all’altro.

Sin dalle prime misurazioni nel 2015, gli scienziati si sono chiesti cosa determina la direzione dell’asse di rotazione dei buchi neri quando due di essi entrano in collisione.

Una nuova sorprendente teoria ora suggerisce che la direzione è completamente casuale quando il buco nero si forma in una supernova.

Cambio di rotta all’origine

La teoria è esposta in un nuovo studio sulla rivista Il diario astrofisico.

Secondo l’autore Thomas Tauris, professore di astrofisica teorica all’Università di Aalborg in Danimarca, finora sono state registrate circa 100 collisioni tra due buchi neri. Nella sua ricerca su queste collisioni, Tauris ha esaminato la direzione dell’asse di rotazione dei buchi neri.

“Quello che era difficile da capire fino ad ora è come gli assi di rotazione dei due buchi neri si relazionano tra loro”, dice.

“Ho scoperto che quando le stelle massicce muoiono in un’esplosione di supernova, l’asse di rotazione del buco nero risultante sembra essere capovolto in una direzione casuale”.

Thomas Tauris ha utilizzato simulazioni al computer di milioni di supernove in sistemi binari o galassie gemelle per simulare l’asse di rotazione dei buchi neri.

Tauris ha avuto l’idea che l’asse di rotazione sia “invertito” in una direzione arbitraria durante il processo di formazione delle stelle di neutroni, dove è visibile lo stesso fenomeno.

Quando ha confrontato le sue simulazioni con le misurazioni dei rivelatori americani-europei LIGO/Virgo, in grado di misurare le onde gravitazionali emesse durante una collisione, ha scoperto che corrispondevano.

“Sono rimasto piuttosto sorpreso dal fatto che le simulazioni corrispondano così bene alle misurazioni. È fondamentalmente un’affermazione molto semplice – e le affermazioni semplici che possono riprodurre dati sono state spesso trovate corrette. Tuttavia, non prova nulla”, dice.

Non sappiamo ancora molto

Secondo Thomas Tauris, la teoria potrebbe essere solo un piccolo pezzo del grande puzzle cosmico che viene messo in atto. Pensa che la scienza in generale possa fornire risposte alle grandi domande dell’universo: da dove veniamo? Come funziona l’universo? E quali sono i meccanismi che controllano la natura?

Ti starai chiedendo: perché mai qualcuno dovrebbe preoccuparsi della direzione degli assi di rotazione dei buchi neri in un momento di inflazione alle stelle e guerra in Europa? Ma dal mio punto di vista, si tratta di guardare le cose da una prospettiva più ampia”, dice.

“I buchi neri sono interessanti perché sono oggetti enigmatici nel nostro universo di cui capiamo molto poco. Non abbiamo idea di cosa stia succedendo oltre l’orizzonte degli eventi (il punto che definisce il confine di un buco nero, rosso.). Nessuna informazione esce. Ecco perché sono così speciali. Perché tutta la fisica conosciuta cessa semplicemente di esistere quando arriviamo dietro l’orizzonte degli eventi”, dice.

Il passo successivo, dice Thomas Tauris, è esaminare i dati di un numero ancora maggiore di collisioni di buchi neri in modo da poter imparare ancora di più sul fenomeno in cui un buco nero cambia il suo percorso di rotazione – apparentemente in una direzione completamente casuale – mentre si forma. una supernova.