Onde gravitazionali svelano una fusione di buchi neri considerata 'impossibile'

L'universo ci ha appena inviato un messaggio che mette in discussione ciò che credevamo di sapere sulla vita e la morte delle stelle più imponenti. Gli scienziati della collaborazione internazionale LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) hanno captato un segnale proveniente dalle profondità del cosmo che racconta di un evento catastrofico e, per certi versi, "proibito": la fusione di due buchi neri di massa eccezionale. Questo fenomeno non solo stabilisce un nuovo record, ma apre anche una crepa significativa nelle nostre attuali teorie sulla formazione di questi giganti cosmici.

Il segnale, catalogato come GW231123 e rilevato il 23 novembre 2023, è un'eco sotto forma di onde gravitazionali, increspature nel tessuto dello spaziotempo previste da Einstein un secolo fa. All'origine di questa vibrazione cosmica c'è stata la danza finale e la successiva fusione di due buchi neri con masse sbalorditive, stimate rispettivamente in 100 e 140 volte quella del nostro Sole. La loro unione ha dato vita a un nuovo buco nero "figlio" con una massa colossale di circa 225 masse solari. La differenza di massa non è andata perduta, ma si è trasformata in pura energia, propagandosi attraverso l'universo sotto forma delle onde gravitazionali che abbiamo finalmente rilevato.

Ciò che rende questa scoperta così dirompente è che, secondo i modelli standard di evoluzione stellare, buchi neri di questa stazza non dovrebbero formarsi direttamente dal collasso di una stella. Esiste una cosiddetta "zona proibita" di massa in cui le stelle supergiganti, invece di collassare quietamente, vengono completamente distrutte da potenti esplosioni. Come ha spiegato Mark Hannam, ricercatore dell'Università di Cardiff e membro della collaborazione LVK, "buchi neri così massicci sono vietati dai modelli standard". Una delle ipotesi più accreditate per spiegare l'esistenza di questi colossi è che essi stessi siano il risultato di fusioni precedenti tra buchi neri più piccoli, in un processo gerarchico di accrescimento.

Come se la massa non fosse un enigma sufficiente, il segnale GW231123 nasconde un altro dettaglio intrigante. I dati suggeriscono che almeno uno dei due buchi neri progenitori ruotasse su se stesso a una velocità vertiginosa, vicina al limite massimo consentito dalla teoria della relatività generale. Questa rapida rotazione rende il segnale estremamente complesso da modellare e interpretare, spingendo al limite non solo la nostra tecnologia di rivelazione, ma anche gli strumenti teorici a nostra disposizione.

Ogni nuovo segnale captato dalla rete LVK, che ha superato le 300 rilevazioni, ci aiuta a mappare questo universo oscuro e invisibile, ma eventi come questo ci ricordano quanto ancora ci sia da scoprire e quante delle nostre certezze siano pronte a essere messe in discussione.