L’universo ha un “budget” per quante stelle diventeranno buchi neri

Dalla scoperta delle onde gravitazionali, gli astronomi sono stati in grado di rilevare diverse coppie di buchi neri a causa delle loro collisioni. Tuttavia, gli scienziati discutono su quanti di essi siano nati dalle stelle e su come riescano ad affrontare una collisione durante la vita del nostro Universo.

Un nuovo studio, sviluppato da un astrofisico presso la Vanderbilt University e pubblicato il mese scorso sulla rivista scientifica The Astrophysical Journal Letters, potrebbe fornire agli scienziati un nuovo metodo per trovare il numero di stelle disponibili nella storia dell’Universo che si scontrano, diventando buchi neri binari.

“Finora, i ricercatori hanno teorizzato la formazione e l’esistenza di coppie di buchi neri nell’universo, ma le origini dei loro predecessori, le stelle, sono ancora un mistero“, ha dichiarato Karan Jani, astrofisico e autore principale dello studio. “Abbiamo condotto uno studio forense sulle collisioni del buco nero usando le osservazioni astrofisiche attualmente disponibili. Nel processo, abbiamo sviluppato un vincolo fondamentale che ci racconta la frazione di stelle dall’inizio dell’universo che sono destinate a scontrarsi come buchi neri”, ha spiegato Jani.

Di nuovo Einstein

Utilizzando la teoria della relatività generale di Albert Einstein – che spiega come i buchi neri interagiscono e si scontrano – Jani e il co-autore dello studio, Abraham Loeb, dell’Università di Harvard, hanno usato gli eventi LIGO registrati per fare un inventario del risorse di tempo e spazio dell’universo in qualsiasi momento.

Quindi, hanno sviluppato i vincoli responsabili di ogni fase del processo binario di un buco nero: il numero di stelle disponibili nell’universo, il processo di ciascuna stella in transizione verso un singolo buco nero e il rilevamento della possibile collisione di questi buchi neri – scelti centinaia di milioni di anni dopo da LIGO come onde gravitazionali emesse dall’impatto.

“Dalle attuali osservazioni, abbiamo scoperto che il 14% di tutte le stelle massicce nell’Universo sono destinate a scontrarsi come buchi neri. Questa è una notevole efficienza da parte della natura“, ha detto Jani. “Queste ulteriori restrizioni sulla nostra struttura dovrebbero aiutare gli scienziati a tracciare la storia dei buchi neri, rispondendo a vecchie domande e, senza dubbio, aprendo scenari più esotici“.