Questi scienziati hanno scoperto un tipo completamente nuovo di onda gravitazionale

"ho trovato qualcosa ti mando uno screenshot."

"wow!"

"!"

Questi messaggi, scambiati tra gli astronomi il 17 agosto presso il Las Campanas Observatory, in Cile, rappresentano il momento in cui una nuova, incredibile scoperta scientifica nel campo dell'astronomia è stata effettuata. Lunedì, l'intera scoperta è stata annunciata da dei portavoce del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) e la sua controparte italiana VIRGO oltre che 70 altri osservatori, si sono radunati lunedì presso il National Press Club a Washington, DC, per confermare i rumor circa l'osservazione di un fenomeno astronomico mai visto prima.

Il 17 agosto, ha annunciato il team, LIGO e Virgo hanno rivelato un'onda gravitazionale generata dall'unione di due stelle di neutroni nella galassia NGC 4993, a circa 130 milioni di anni luce dalla Terra.

Le stelle di neutroni sono cadaveri stellari lasciati dalle esplosioni di grandi stelle. Hanno un diametro tra i 10 e i 20 chilometri e hanno una massa maggiore di quella del Sole nonostante le dimensioni, rendendole così le stelle più piccole e dense nell'universo conosciuto. Un cucchiaino di materia provenienti da questi titani pesa circa 10 milioni di tonnellate.

L'evento, chiamato GW170817, è una scoperta assolutamente nuova. Tutti gli altri quattro segnali di onda gravitazionale trovati da LIGO sin dalla sua prima rivelazione nel settembre 2015 erano stati tutti generati dall'unione di buchi neri. (Un'altra unione tra buchi neri, chiamata LVT151012, era stata segnalata ma non si è rivelata definitiva come le altre) GW170817, però, è un'onda gravitazionale mai vista prima — E questa è solo una metà della storia.

A differenza delle unioni tra buchi neri, che di solito non producono emissioni di luce, le unioni tra stelle di neutroni come GW170817 possono brillare come una supernova, permettendo così ai telescopi tradizionali di rilevare le prove di questi eventi estremi.

Gli scienziati di LIGO/Virgo hanno rapidamente inquadrato la zona da cui l'onda GW170817 ha avuto origine e hanno fornito queste informazioni all'Osservatorio di Las Campanas del Carnegie Institute of Science, in Cile, dove gli astronomi hanno scandagliato la regione evidenziata in cerca di una "controparte ottica" della rivelazione di onda gravitazionale.

Il team di Las Campanas è riuscito a individuare le tracce luminose della collisione. Secondo i ricercatori del Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics della University of Toronto, che hanno partecipato alla scoperta, questi messaggi chat erano stati inviati dallo staff che aveva identificato l'unione delle stelle d neutroni nelle fotografie di galassie lontane dell'osservatorio.

Questa è la prima volta che riusciamo a paragonare il fallout di eventi così incredibilmente energetici attraverso due strumenti completamente diversi, ovvero le radiazioni elettromagnetiche e le onde gravitazionali. Visto che sia i fotoni che le onde gravitazionali viaggiano alla velocità della luce, gli scienziati ora hanno dimostrato come catturare queste tracce cosmiche con una soluzione osservativa 2-in-1.

"Questo è solo l'inizio," ha spiegato la ricercatrice del Carnegie-Dunlap Maria Drout, che ha contribuito a trovare la controparte visibile dall'osservatorio di Las Campana, in una dichiarazione a Dunlap. "Ci aspettiamo che LIGO e Virgo rilevino dozzine di unioni tra stelle di neutroni nei decenni a venire. Stiamo entrando in una nuova era dell'astrofisica."

Le stelle di neutroni si formano quando delle stelle gigante, di solito grandi 10 o 30 volte il Sole, esplodono generando delle supernove alla fine della loro vita. Questi cadaveri stellari sono troppo grandi per diventare delle nane bianche ma non abbastanza densi per collassare in buchi neri, così si trasformano in questa strana via di mezzo tra questi due estremi.

Da decenni gli scienziati sono a conoscenza del fatto che le collisioni tra oggetti così intensi producono onde gravitazionali, ma queste non sono mai state individuate direttamente da Virgo o LIGO. Forse perché le tracce più forti di onde gravitazionali sono prodotte dall'incontro di oggetti con le masse più consistenti. Quindi non sorprende il fatto che LIGO, fino a oggi, abbia individuato per lo più collisioni tra buchi neri. Questi eventi hanno semplicemente prodotto il rumore più assordante in questo nuovo campo dell'astronomia.

Quando gli scienziati di LIGO hanno iniziato ad avere indizi succosi a proposito della fuga di news, i segugi dell'internet non ci hanno messo molto ad anticipare il dibattito successivo. Il 18 agosto, un giorno dopo il primo rilevamento, J Craig Wheeler, un astronomo dell'Università del Texas, aveva scritto in un tweet: "New LIGO. Source with optical counterpart. Blow your sox off!" ["Una nuova scoperta di LIGO con una controparte ottica. Preparatevi a partire di testa!"]

Le voci hanno incominciato a diffondersi ulteriormente quando l'Hubble Space Telescope, insieme a molti altri telescopi di tutto il mondo, ha iniziato a puntare la galassia NGC 4993 per ulteriori osservazioni. Ora, a un paio di mesi di distanza, Nature e Nature Astronomyforniranno una serie di dettagli sui risultati di sette paper pubblicati lunedì, e Science pubblicherà un'altra serie di studi nel corso della settimana. Questa corsa all'informazione sembra giustificare ancora di più la recente decisione di premiare con il Nobel i tre pionieri di LIGO.

Queste nuove ricerche includono i dettagli di un'esplosione di raggi gamma ad alta energia innescata dalla fusione di una stella di neutroni, e supporta la teoria che la collisione di queste stelle — in opposizione alle supernovae — producano la maggior parte degli elementi pesanti dell'universo, inclusi l'oro, il platino e l'uranio.

Entusiasmante tanto quanto le "anticipazioni" per gli appassionati di spazio in tutto il mondo, è il fatto che ci si aspetta che rilevazioni di questo tipo siano sempre più comuni. Gli astronomi sono già a lavoro nel costruire un network di piccoli osservatori che possano rendere immediatamente evidenti le rilevazioni di onde con una controparte ottica. L'universo ha tanti segreti, ma con i nuovi traguardi nell'astronomia delle onde gravitazionali, quelli più elusivi sono probabilmente destinati a essere scoperti.

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