La curiosità del mese

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Un balletto di buchi neri

La curiosità del mese di maggio 2015 a cura di Tomaso Belloni

Fig. 1 - Galassie interagenti. Crediti: Telescopio Spaziale Hubble

La struttura dell’universo si è molto probabilmente formata attraverso la fusione progressiva di galassie, partendo da sistemi più piccoli.
Quest’idea è rinforzata dall’osservazione di molte galassie nel cui centro c’è una coppia di buchi neri supermassicci, i nuclei delle due galassie che si sono fuse.
La coppia di buchi neri, in orbita uno intorno all’altro, si deve avvicinare a causa dell’emissione di onde gravitazionali, fino alla loro fusione e alla formazione di un buco nero ancora più massiccio.
Se questo è vero, devono esistere delle galassie al centro delle quali c’è una coppia di buchi neri molto vicini e forse ne abbiamo osservata una.

Fig. 2 - Immagine artistica che rappresenta due buchi neri che si stanno fondendo. Crediti: NASA.

Fig. 2 - Immagine artistica che rappresenta il balletto tra due buchi neri che porterà alla loro fusione. Crediti: NASA.

Un team di astronomi americani (una collaborazione su larga scala geografica, dal Maryland alle Hawaii, quasi ottomila chilometri) ha annunciato di avere osservato un nucleo di una galassia (che va sotto il nome di PSO J334.2028+01.4075, e poi ci lamentiamo del nome della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko) la cui emissione ottica mostra una periodicità di circa un anno e mezzo.
Sono stati osservati circa due cicli e mezzo, ovvero meno di tre orbite dei due buchi neri, ma per una conferma definitiva basterà aspettare e continuare a osservare.
La massa totale dei due buchi neri è stimata intorno a 10 miliardi di volte quella del sole e orbitano a una distanza di 0.007 parsecs, pari a circa 1000 volte la distanza della terra dal sole (l’unità astronomica).
Dato che un buco nero di massa paragonabile ha un "raggio" di 200 unità astronomiche, i due buchi neri non sono poi molto lontani dal toccarsi.
Una coppia come questa forma un oggetto straordinario, perchè la sua emissione di onde gravitazionali deve essere molto intensa. Sarebbe importante trovarne degli altri.
Questa coppia è stata trovata all’inizio di una ricerca sistematica di quasar variabili, per cui nuove scoperte simili probabilmente arriveranno presto.

Fig. 3 - Immagine artistica che rappresenta due buchi neri che si stanno fondendo. Crediti: NASA.

Fig. 3 - Immagine artistica del Large Synoptic Survey Telescope. Crediti: LSST.

L’anno scorso poi è cominciata la costruzione del Large Synoptic Survey Telescope (LSST), un grande telescopio che potrà osservare tutto il cielo visibile (dal nord del Cile) ogni tre notti, mentre i dati attuali provengono da una zona di cielo molte migliaia di volte pià ristretta.
Nei primi anni del prossimo decennio entrerà in funzione e la variabilità di oggetti celesti potrà essere studiata in grande dettaglio.
I dati accumulati arriveranno a 30 terabyte per notte e sarà possibile analizzarli solo in modo automatico.
È anche previsto che le immagini interattive prodotte da LSST verrano perfino rese disponibili da Google.
Fra pochi anni potremmo osservare in dettaglio il cielo in evoluzione, lo stesso cielo che in passato era ritenuto fisso e immutabile.

Per saperne di più

Luce intermittente dalla oscura coppia - da MediaInaf 21/04/2015 by Marco Galliani
Pulsing Light May Indicate Supermassive Black Hole Merger - articolo su University of Maryland 20/04/2015
Large Synoptic Survey Telescope - Sito ufficiale del telescopio LSST