Un Evento Storico nella Storia Astrofisica

Il 13 luglio scorso è stata svelata una scoperta straordinaria: il più impressionante scontro tra buchi neri mai catturato dalla rete di rivelatori di onde gravitazionali LVK (LIGO Virgo KAGRA). Questo evento epocale, osservato il 23 novembre 2023, prende il nome di GW231123. Due colossi cosmici, di circa 100 e 140 masse solari, si sono fusi generando un gigantesco buco nero con una massa oltre 225 volte quella del Sole, stabilendo così un nuovo record. Ma c'è di più!

Scontro tra Giganti: Il Paradosso dei Buchi Neri

La questione più sorprendente? In base alle attuali conoscenze scientifiche, sembra che nessuno dei due buchi neri originari avrebbe dovuto esistere! Questo non è un caso isolato: anche nel precedente scontro GW190521, uno dei buchi neri aveva una massa di 85 masse solari, ben oltre quanto previsto dai modelli di evoluzione stellare.

Origini Misteriose e Telecopi Avanzati

In aggiunta, i telescopi spaziali Webb e Chandra hanno identificato un buco nero "impossibile", UHZ1, le cui dimensioni (decine di milioni di masse solari) contraddicono le teorie consolidate di formazione. Questo mistero si fa ancora più avvincente: cosa unisce i buchi neri rilevati dalle onde gravitazionali a quelli catturati dai telescopi spaziali in un universi così primordiale?

Dettagli Avvincenti dell'Evento GW231123

Per capire meglio GW231123, Gabriele Franciolini, fisico teorico al CERN di Ginevra, sottolinea due aspetti fondamentali: le masse in gioco e le loro velocità di rotazione. Prima dell’impatto, i due buchi neri ruotavano vorticosamente, a circa 400mila volte la rotazione della Terra. Ma le loro masse rientrano in quello che viene definito il "gap di massa", un intervallo in cui la formazione di tali buchi neri rimane un mistero.

Scenari Possibili: Scontri Precedenti?

È quindi improbabile che questi buchi neri siano nati da evoluzioni stellari standard. Secondo Franciolini, la spiegazione più plausibile è che siano il risultato di scontri precedenti di buchi più leggeri che, in ambienti densi di stelle e buchi neri, hanno dato vita a questi colossi. Quest'idea è avvalorata anche dall'elevata velocità di rotazione, che è ereditaria dalle collisioni.

La Necessità di Ulteriori Osservazioni

Per chiarire questa materia, sono fondamentali ulteriori osservazioni e statistica. I recenti dati della rete LVK, rilasciati il 26 agosto, mostrano un incremento significativo degli eventi osservati, portando il numero totale a circa 220.

Galassie Massicce e Buchi Neri Primordiali

Nel frattempo, il James Webb Space Telescope sta rivelando galassie più massicce e buchi neri di quelli previsti. UHZ1, per esempio, risale a un tempo in cui l’universo aveva solo 470 milioni di anni. Se fosse stato formato tramite i metodi noti, ci sarebbe voluto più tempo dell'età dell'universo stesso.

Nuove Teorie sulla Creazione dei Buchi Neri

Si ipotizza, quindi, un collasso diretto di una grande quantità di materia. Ma questo collasso può avvenire solo in condizioni estremamente rare, e la formazione di buchi neri primordiali potrebbe risiedere nelle fluttuazioni quantistiche nell'universo giovane.

Trovare Risposte al Mistero della Materia Oscura

Francioni prevede che questi meccanismi potrebbero rivelare l'esistenza di buchi neri di piccole masse, che potrebbero anche costituire la cosiddetta "materia oscura" dell'universo. Con nuove osservazioni in arrivo, il mistero dei buchi neri "impossibili" potrebbe non rimanere tale a lungo. Resta da vedere come evolverà questa affascinante ricerca nel campo dell'astrofisica.