Le onde gravitazionali di due buchi neri in fusione racchiuse in una formula

Dopo la cattura della prima immagine di un buco nero, gli scienziati non si sono certo fermati. Continuano infatti le indagini per cercare di carpire i segreti di questi affascinanti, quanto spaventosi, corpi celesti. In particolare le ultime novità giungono dallo studio delle onde gravitazionali, che vengono emesse quando buchi neri o stelle si fondono o quando si trovano in sistemi binari.

Le onde gravitazionali: la traccia di eventi cosmici straordinari

Le onde gravitazionali furono teorizzate per la prima volta da Albert Einstein nel 1916, nell’applicazione della sua Teoria della Relatività Generale. Einstein affermò che due stelle che orbitano una attorno all’altra, perturbano lo spazio-tempo e questa perturbazione è rappresentata dalle onde gravitazionali. Soltanto 100 anni dopo sarebbero state osservate le prime onde gravitazionale, come conseguenza della fusione di due buchi neri, registrate dagli interferometri LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) e Virgo nell’arco di due anni. (LIGO nel 2015 e Virgo nel 2017).

Sappiamo oggi che Einstein non si sbagliava e che le onde gravitazionali esistono. Grazie ad esse sono stati recentemente individuati una fusione tra due buchi neri, una fusione tra un buco nero ed una stella di neutroni ed anche la fusione tra due stelle di neutroni. Eventi cosmici spettacolari identificati tramite le loro onde gravitazionali sempre dagli interferometri Virgo e LIGO.

Una formule per descriverne la forma

Ma come sono fatte davvero le onde gravitazionali? A rispondere a questa domanda potrebbe essere l’astrofisico teorico della West Virginia University, Sean McWilliams. Egli avrebbe infatti elaborato una formula matematica in grado di descrivere la forma d’onda delle onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due buchi neri. Una scoperta che, se applicabile correttamente, rappresenterebbe un enorme passo avanti nello studio e nell’individuazione delle onde gravitazionali.

Questa formula potrebbe essere infatti la chiave per ricavare delle preziose informazioni dalla semplice osservazione dell’esistenza di un onda gravitazionale. Se infatti è possibile individuarle, tutt’altra cosa è ricavare da esse informazioni sulle caratteristiche dei corpi celesti che le hanno provocate. Fino ad ora si sono ricavate solo delle approssimazioni delle forme d’onda delle onde gravitazionali, confrontando le osservazioni effettuate nello Spazio con degli archivi di simulazioni numeriche.

Grazie alle due formule di McWilliams invece, si potrebbero risolvere i problemi di calcolo sino ad ora incontrati, sostituendo le formule alle complesse simulazioni numeriche, ottenendo così delle previsioni più precise delle forme d’onda.

Un passo avanti per la ricerca astrofisica

In merito alle formule di McWilliams, non si sono però ancora pronunciati del tutto favorevolmente i membri del LIGO e del MIT. Secondo loro infatti le formule andrebbero semplificate ed andrebbe presa in considerazione anche una stima delle incertezze.

Attenderemo quindi nuovi sviluppi della vicenda, sperando che davvero le formule risultino applicabili e veritiere. Si tratterebbe di un enorme passo avanti che potrebbe facilitare di molto la nostra capacità di studiare e comprendere corpi celesti fuori dal comune come i buchi neri e le stelle di neutroni.