Buchi neri in fuga

I ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo per individuare uno degli eventi più potenti e più misteriosi nell’Universo: un buco nero che viene espulso dalla sua galassia ospite nello spazio intergalattico a velocità fino a 5000 chilometri al secondo.

Il metodo, messo a punto dai ricercatori dell’University of Cambridge, potrebbe essere utilizzato per rilevare e misurare questi buchi neri cacciati, un fenomeno che si verifica quando due buchi neri supermassicci si scontrano e il rinculo della collisione è così forte che il buco nero derivante dalla fusione viene espulso dalla sua galassia ospite. I risultati sono riportati sulla rivista Physical Review Letters.

All’inizio di quest’anno la collaborazione LIGO/Virgo ha annunciato la prima rilevazione di un segnale di onde gravitazionali, proveniente dalla collisione di due buchi neri, confermando un’importante previsione della teoria della relatività generale di Einstein e segnando l’inizio di una nuova era nell’astronomia.

Quando due buchi neri entrano in collisione ruotando rapidamente, la velocità di rinculo può essere anche di migliaia di chilometri al secondo, superando così facilmente la velocità di fuga persino dalle galassie più massicce, e il buco nero risultante dalla fusione può essere espulso nello spazio intergalattico.

I ricercatori di Cambridge hanno sviluppato un nuovo modello per rilevare questi eventi basandosi sul segnale di onde gravitazionali emesso, utilizzando l’effetto Doppler. L’effetto Doppler viene ampiamente usato in astronomia: la radiazione elettromagnetica proveniente da oggetti che si muovono lontano dalla Terra si sposta verso l’estremità rossa dello spettro, mentre la radiazione proveniente da oggetti in movimento verso la Terra si sposta verso l’estremità blu dello spettro. Allo stesso modo, quando un buco nero è in fuga dalla galassia ospite, in base alle onde gravitazionali che emette è possibile determinare se si dirige lontano dalla Terra o verso di essa.

“Se siamo in grado di rilevare uno spostamento Doppler di un’onda gravitazionale dovuta alla fusione di due buchi neri, quello che stiamo trovando è un buco nero espulso”, ha detto Davide Gerosa, co-autore dello studio.

I ricercatori ritengono che la nuova missione spaziale di rilevazione di onde gravitazionali eLISA dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), il cui lancio è previsto nel 2034, sarà particolarmente adatta per rilevare questi buchi neri in fuga.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-06-gravitational-runaway-black-holes.html

Credit: University of Cambridge