Il lamento che annuncia la nascita di un buco nero

Un segnale. Un sinistro lamento. Un bagliore radioattivo. O, sarebbe meglio dire, un vagito. Alcuni ricercatori hanno captato il segnale che precede la formazione di un buco nero sotto forma di pausa. Se fosse confermato, potremmo essere di fronte a una prima traccia del materiale che sta per essere inghiottito.

Il lamento proveniente dalla formazione di un buco nero

Il risultato di questa affascinante scoperta è stato pubblicato su The Astrophysical Journal Letter. I responsabili sono dei ricercatori dalla Northwestern University che hanno collaborato con scienziati dell’Università di Ferrara. Le osservazioni (o, per megli dire, gli ascoltamenti) si basano sui dati ricavati del telescopio spaziale Chandra della NASA.

Con cosa abbiamo a che fare? Forse con un boom sonico? Con un lamento della materia? Per ora sappiamo che i ricercatori si sono concentrati su un buco nero formatosi in seguito all’esplosione di una kilonova, detta GW170817, cioè dopo la deflagrazione di una grande quantità di materiale radioattivo seguita dal collasso di una giovanissima stella compatta. Molto probabilmente una stella di neutroni neonata. Un astro troppo massiccio per resistere alla propria gravità. Forse si è trattato di una fusione fra due stelle. Oppure di un’impressione di una stella singola.

L’esplosione della kilonova

Quest’esplosione è stata osservata il 17 agosto 2017. Dove è avvenuta? Più o meno a centotrenta milioni di anni luce dalla Terra. Il successivo collasso nel buco nero, però, non è stato istantaneo. C’è voluto un secondo prima che il buco nero emergesse. E con il suo arrivo, i ricercatori hanno registrato un segnale: il lamento di cui parlavamo a inizio articolo…

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Grazie ai raggi X misurati dal telescopio Chandra della NASA, a circa milleduecento giorni dall’evento catastrofico, è stata osservata la firma di una componente nuova, formatasi proprio in quel secondo di attesa.

Cosa è accaduto? Ci sono soltanto due ipotesi per spiegare questa stranissima pausa. Secondo gli autori dello studio potrebbe essere accaduto ciò che vediamo succedere con il boom sonico. Cioè, potrebbe essersi verificata un’improvvisa decelerazione del materiale radioattivo creato negli istanti immediatamente successivi l’esplosione e quindi precedenti il collasso finale a buco nero.

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La seconda ipotesi verte sulla possibilità di una reazione: una risonanza dovuta al “lamento” del materiale intrappolato nel disco di accrescimento attorno al buco nero. Molto affascinante e molto complesso. Le prossime osservazioni ci faranno capire meglio che cosa è accaduto.

Il bagliore radioattivo

L’eccesso di emissioni di raggi X registrato dopo quattro anni, in seguito alla fusione o all’implosione di questa stella, suggerisce insomma un rimbalzo o un collasso ritardato.

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Forse due stelle di neutroni si sono avvolte l’una nell’altra e si sono fuse per formare un buco nero? Non lo sappiamo. Gli unici dati in nostro possesso sono quelli della kilonova GW170817 , ossia dell’evento registrato nel 2017 da rivelatori di onde gravitazionali e telescopi in tutto il mondo. Dobbiamo capire se è normale che questa kilonova non sia diventata immediatamente un buco nero. È normale che ci sia voluto un po’ per rallentare prima di collassare gravitazionalmente oltre l’orizzonte degli eventi in un buco nero.

Il nome della singolarità chiamata buco nero fu proposto in base alle teorie di Einstein. Il nome in sé (black hole) fu inventato da John Archibald Wheeler. L’idea è più antica di questa formazione risale invece a Laplace.