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Archive for buchi neri primordiali

Materia oscura,buchi neri e onde gravitazionali

E’stato annunciato che LIGOUna parte del complesso sistema LIGO ha rilevato le onde gravitazionali lo scorso febbraio anche se, gli astrofisici si chiedevano ben altro: “L’esperimento ha trovato la “materia oscura” che costituisce la maggior parte della massa dell’universo ? Questa simulazione della coalescenza del buco nero binario GW151226,ha mostrato due buchi neri di 14 e 8 masse solari orbitanti l’uno dall’altro. Gli otto scienziati della Johns Hopkins Henry A. Rowland Dipartimento di Fisica e Astronomia avevano già iniziato a fare calcoli quando la scoperta da parte del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) è stato annunciato nel mese di febbraio. I risultati, pubblicati di recente , dispiegano un ipotesi che suggerisce una soluzione per questo mistero dell’ astrofisica.”Noi consideriamo la possibilità che il buco nero binario rilevato dal LIGO può essere una firma della materia oscura, -hanno scritto gli scienziati in sintesi-, riferendosi alla coppia buco nero come ad un “binario”. Poi seguono cinque pagine di equazioni matematiche annotate che mostrano come i ricercatori hanno considerato la massa dei due oggetti rilevati dal LIGO come punto di partenza, suggerendo che questi oggetti potrebbero essere parte della sostanza misteriosa conosciuta come materia oscura e che costituisce circa l’ 85 per cento della massa dell’universo. Una questione di speculazione scientifica che si è posta all’attenzione dal 1930 e, la materia oscura è stata recentemente studiata con maggiore precisione; da più prove è emersa sin dal 1970, anche se sempre in modo indiretto. Mentre la materia oscura in sé non può ancora essere rilevata, i suoi effetti gravitazionali possono essere invece rilevati. Ad esempio, la materia oscura dovrebbe spiegare certe incongruenze nella rotazione della materia visibile delle galassie. Il team della Johns Hopkins, guidata dal borsista Simeone Uccello, fu colpito dalla massa dei buchi neri rilevati da LIGO, un osservatorio che si compone di due sistemi di rilevamento a forma di L espansive ancorate al suolo. Uno è in Louisiana e l’altro nello stato di Washington. Le masse di buchi neri sono misurate in termini di multipli di nostro sole. Gli oggetti in collisione che hanno generato un’onda gravitazionale rilevata da LIGO – progetto congiunto del California Institute of Technology e il Massachusetts Institute of Technology – erano rispettivamente di 36 e 29 masse solari. Sono considerati troppo grandi per le previsioni delle dimensioni della maggior parte dei buchi neri stellari, le strutture ultra-dense che si formano quando le stelle collassano. Ma sono anche troppo piccoli per contenere le previsioni della dimensione dei buchi neri supermassicci al centro delle galassie.I due oggetti LIGO-rilevati, tuttavia, sono all’interno del range di massa previsto per i buchi neri “primordiali”. I buchi neri primordiali si ritiene siano stati formati non da stelle, ma dal crollo di grandi distese di gas durante la nascita dell’universo. Mentre la loro esistenza non è stata stabilita con certezza, i buchi neri primordiali in passato sono stati suggeriti come una possibile soluzione al problema della materia oscura. C’è così poca evidenza di questi buchi neri primordiali, però, va detto anche perchè I’ipotesi del primordiale buco nero-associato alla materia oscura non ha ottenuto un grande seguito tra gli scienziati.I risultati di LIGO, tuttavia, sollevano la prospettiva di nuovo, tanto più che gli oggetti rilevati in questo esperimento sono conformi alla massa prevista per la materia oscura. Per le previsioni fatte dagli scienziati in passato si è ritenuto che le condizioni alla nascita dell’universo produrrebbero un sacco di questi buchi neri primordiali distribuiti più o meno uniformemente nell’universo, insomma come “clustering in aloni attorno alle galassie”. Tutto questo li renderebbe buoni candidati per la materia oscura.Il team della Johns Hopkins ha anche calcolato quanto spesso questi buchi neri primordiali formerebbero coppie binarie che, alla fine, si scontrano. Tenendo conto della dimensione la forma allungata che si è creduto dovesse caratterizzare , le orbite dei buchi neri primordiali binari, la squadra si avvicinò alle ipotesi di studio con un tasso di collisione conforme ai risultati prodotti da LIGO. “Non stiamo proponendo che questa è la materia oscura”, hanno detto Marc Kamionkowski e William R. Kenan, Jr., professore presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia- non abbiamo intenzione di scommetterci la casa. Si tratta di un argomento di plausibilità. “Saranno necessari ulteriori osservazioni da LIGO e altre prove a sostegno di questa ipotesi, tra cui ulteriori rilevazioni come quella che venne annunciata nel mese di febbraio. Questo potrebbe suggerire una maggiore abbondanza di oggetti di quella massa.”Se avete un sacco di eventi di 30-massa, che chiedono una spiegazione, -ha detto Ely D. Kovetz, borsista post-dottorato in fisica e astronomia- e la scoperta che le onde gravitazionali potrebbero essere collegate alla materia oscura, sta creando un sacco di emozioni tra gli astrofisici.

galassia NGC2207

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