Origine dell'Universo: prima del Big Bang le radiazioni dei buchi neri

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Quando le galassie collidono la fusione tra grandi buchi neri potrebbe sprigionare getti di radiazioni elettromagnetiche che a loro volta potrebbero aver preceduto il Bing Bang: questa la nuova ipotesi sull’origine dell’universo elaborata dai ricercatori dell’University of Guelph e del Perimeter Institute for Theoretical Physics (Canada). Il lavoro è stato pubblicato su Science.

L’ipotesi è stata elaborata effettuando simulazioni al computer di fusioni tra giganteschi buchi neri, e calcolando l’energia e la forma della radiazione emessa, che è risultata simile ai getti di luce che si vedono vicino ai buchi neri lungo il loro asse di rotazione, ma con energia di molto superiore (tanto da poter essere osservati fino a 2-6 bilioni di anni luce) e potrebbero essere accompagnati anche da altre radiazioni successive alla collisione. Poiché queste ultime non sarebbero lineari come i primi getti di energia, potrebbero essere individuate senza la necessità di avere gli strumenti di rilevazione sulla direttrice esatta di emissione, cosa che incrementa parecchio la possibilità di catturarle.

Lo studio suggerisce anche la possibilità di effettuare previsioni sui fatti precedenti ad un’eventuale esplosione. “C’è una reale possibilità che noi saremo in grado di rivelare questi sistemi prima che una fusione abbia luogo - afferma Luis Lehner, coautore dello studio - L’ideale è sapere dove tutto questo avverrà”. Poter prevedere i movimenti dei buchi neri prima di una fusione potrà dare l’opportunità ai ricercatori di incrementare la conoscenza dell’universo e della sua natura, ed eventualmente confermare o smentire le nuove ipotesi sulla sua origine.

Molti modelli di fusione tra buchi neri erano stati realizzati in precedenza, ma tutti simulando la collisione nel vuoto, una situazione meno realistica di quella rappresentata da Lehner e i suoi collaboratori, che sono invece riusciti a realizzare lo stesso modello in presenza di gas e polvere.

Questo ha reso lo studio più complesso dal punto di vista del calcolo; lo stesso Lehner ribadisce infatti: ”Il problema diventa sempre più complesso con l’aumentare della materia coinvolta”. I risultati sono tuttavia più affidabili e consentono ai ricercatori di fare previsioni più credibili e di formulare ipotesi sostenute da dati concreti.

Il modello, pur se realistico, attende ora di essere verificato sperimentalmente. Questo implica il lancio di nuovi strumenti da puntare verso una possibile fusione tra buchi neri. In altre parole devono essere mandati nello spazio apparecchiature in grado di rilevare onde elettromagnetiche che, se compatibili con il modello, indicherebbero una zona dell’universo in cui è molto probabile sia avvenuta una fusione.

I ricercatori hanno individuato nel Laser Interferometer Space Antenna (LISA) una promettente base per un primo esperimento. Lo strumento è infatti in grado di catturare onde gravitazionali dalla sua orbita intorno al Sole. Poiché una fusione tra grossi buchi neri genera anche potenti onde gravitazionali oltre che radiazioni elettromagnetiche, l’esperimento consentirebbe ai ricercatori di restringere di molto il campo di studio. Il progetto, una missione congiunta della Nasa e dell’European Space Agency, partirà entro una decade o due. Nel frattempo Lehner e i suoi collaboratori si concentreranno sui getti di radiazioni elettromagnetiche.

Roberta De Carolis

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