5 ottobre '20 - lunedì 5th October / Monday visione post - 4
(da il manifesto - 3 settembre '20 - culture / di Luca Tancredi Barone)
Dalla collisione (di buchi neri) un oggetto pesante come 142 soli
Se una pandemia ha dato a tutti noi la possibilità di toccare con mano l'entità di quanto non sap-
piamo sul funzionamento della natura, dei virus, del nostro sistema immunitario, è lo spazio che,
dai tempi di Immanuel Kant, ci riserva sempre le più grandi lezioni di umiltà. L'ultima è arrivata
ieri, con la pubblicazione di due articoli scientifici su The Astrophysical Journal Letters e Physi-
cal Review Letters, dedicati a un evento piccino, durato un battito di ciglia: 0,1 secondi la notte
del 19 maggio 2019. - Eppure si tratta di un evento che manda praticamente gambe all'aria tut-
to quello che sappiamo sulle stelle, la loro vita, l'universo, la materia oscura, il big bang e quan-
t'altro. A osservarlo sono stati tre rilevatori di onde gravitazionali, uno costruito in Italia, detto
Virgo, e due negli Stati Uniti, chiamati Ligo. Questi osservatori internazionali, in cui collabora-
no centinaia di istituti di ecine di paesi del mondo, utilizzano fasci di luce laser il cui disallinea-
mento è capace di rilevare perturbazioni nello spazio-tempo diecimila volte più piccole di un
atomo. Le onde gravitazionali, che vennero ipotizzate più di cento anni fa da Albert Einstein
(che però era scettico sulla possibilità che si sarebbero mai potute osservare), sono come le on-
de di uno stagno - il nostro universo, nelle sue quattro dimensioni spazio-temporali - dopo che
viene gettato un sasso - in questo caso, una massa molto grande. Fino al 2015 erano solo una
affascinante ipotesi sui libri di testo dei fisici, ma quell'anno proprio Ligo/Virgo osservarono
per la prima volta un'onda gravitazionale provocata dalla collisione di due buchi neri. la sco-
perta fu talmente sconvolgente che ottenne solo due anni dopo il premio Nobel.
La collisione resa nota ieri (2 settembre) però, se possibile, è ancora più scioccante di quella
di cinque anni fa.. Secondo gli oltre 1500 scienziati che firmano i due articoli, stavolta sarem-
mo di fronte allo scontro di due buchi neri di 66 e 85 masse solari, che avrebbero generato un
enorme un enorme buco nero di circa 142 masse solari (il resto della massa, come ci insegna
Einstein, si è trasformata in energia, parte della quale, per la gioia dei nostri fisici, si è conver-
tita proprio in onde gravitazionali).
La collisione sarebbe avvenuta circa 7 miliardi di anni fa, molto prima della nascita del nostro
sistema solare, mentre la distanza di questo enorme oggetto sarebbe di circa 17 miliardi di an-
ni luce (quest'ultimo numero è maggioe di 7 perchè, anche se nulla può viaggiare più veloce
della luce, nel frattempo l'universo si è espanso).
Ma perchè questo scontro mette in crisi l'astrofisica che conosciamo? Se i calcoli fatti dagli
scienziati sono corretti, l'origine di almeno uno dei due buchi neri iniziali, il più grande è in-
spiegabile. Esistono infatti due classi di buchi neri. Da un lato, quelli provocati dall'esplosio-
ne in supernove delle stelle più massicce, e che arrivano fino a circa 65 masse solari, ma fra
65 e 135 masse solari, il meccanismo di formazione di questi oggetti non prevede si possa-
no generare buchi neri. All'altro estremo, ci sono i buchi neri al centro di moltissime galas-
sie, i cosiddetti buchi neri supermassicci, che invece hanno masse di centinaia di migliaia,
milioni o addirittura miliardi di masse solari. Non solo dunque l'osservazione pubblicata ieri
mostra che esistono buchi neri di massa compresa fra 65 e 135 masse solari, che secondo le
nostre teorie sulle stelle non si possono formare, ma dimostra anche che esistono buchi neri
"di massa intermedia", fra 100 e mille masse solari, che non rano mai stati osservati prima.
Trentacinque giorni dopo la rivelazione, nella stessa zona di cielo è stato visto un brillamen-
to di un quasar (oggetti molto compatti, luminosi e lontani che si trovano al centro di galas-
sie attive), che forse potrebbe essere associato al buco nero record: ma gli asrofisici non so-
no capaci di indicare un meccanismo in grado di spiegare i buchi neri che hanno causato
l'onda gravitazionale. Si sono formati per fusione di buchi neri precedenti? Ma al tempo
esistevano stelle sufficientemente grandi per permetterne la formazione? O sono piuttosto
il risultato della metamorfosi in buchi neri di molte stelle di un ammasso globulare? Potreb-
bero essere composti da materia oscura, che riguarda quasi il 90% della materia dell'univer-
so ma che non sappiamo ancora come è fatta? O potrebbero essersi generati subito dopo il
big bang? Molte le ipotesi: ma una repentina fluttuazione di una notte di primavera non ba-
sta per chiarire i dubbi degli scienziati e spazzar via la nostra ignoranza.
Lucianone
