Articolo di Leah Rosenbaum apparso su Forbes.com
Come appare dalla Terra la scoperta di un nuovo buco nero? Secondo Karan Jani, astrofisico e già Forbes 30 Under 30, dovrebbe apparire sotto forma di alcuni segnali della durata di circa un decimo di secondo. Jani fa parte di un team che ha pubblicato mercoledì un articolo che svela come questi piccolissimi segnali siano in realtà onde gravitazionali causate da un inafferrabile buco nero di massa intermedia. Si tratta della prima volta che una nuova categoria di buchi neri di simili dimensioni è stata rilevata semplicemente utilizzando le onde gravitazionali.
“La maggior parte degli astrofisici nemmeno credeva che potesse esistere questo tipo di buchi neri”, ha detto Jani. “È la prima evidente conferma che i buchi neri di queste dimensioni esistono”.
L’intuizione di ricorrere alle onde gravitazionali per rilevare i buchi neri è tanto giovane quanto antica. Nel 1916 Albert Einstein aveva predetto l’esistenza delle onde gravitazionali: increspature invisibili nello spazio-tempo che si propagano nell’universo dopo un evento energetico. Ma ci sono voluti quasi cent’anni prima che gli scienziati riuscissero a confermare l’esistenza di simili onde, ed è stato il gruppo del Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (Ligo) nel 2015 a riuscirci (una scoperta che è valsa il premio Nobel per la fisica nel 2017). Da allora gli scienziati hanno cominciato a utilizzare le onde gravitazionali per studiare i buchi neri nell’universo.
Ci sono diverse categorie di buchi neri, i più comuni dei quali sono supermassicci, che sono milioni di volte più grandi del Sole, e i buchi neri stellari che sono dalle 10 alle 24 volte la massa del Sole. I buchi neri di massa intermedia, invece, sono una rarità nell’universo; questo nuovo tipo di buchi neri pesa circa 142 volte la massa del Sole. I ricercatori ritengono che si sia creato da due buchi neri più piccoli che si sono scontrati e fusi ere fa. Il nuovo buco nero che ne è emerso, per il quale non è ancora stato scelto un nome, ha un’età di circa 17 miliardi di anni luce.
Jani, che ha 32 anni ed è coautore di più di 100 pubblicazioni scientifiche, ha a lungo creduto nell’esistenza dei buchi neri di massa intermedia. Mentre la mancanza di prove della loro esistenza ha fatto sì che diversi scienziati fossero scettici a riguardo. “Era chiaro che dovesse trattarsi di un processo alquanto raro, perché se solo fossero stati più frequenti, avremmo dovuto incappare in altri segni”.
A maggio 2019, due giorni dopo il suo compleanno, Jani e i suoi colleghi hanno rilevato i primi segnali che indicavano l’esistenza di buchi neri di massa intermedia. “Si vedevano soltanto alcuni segnali sul detector”, ricorda, “ma furono sufficienti a sapere che si trattava di un buco nero”.
Un gruppo di scienziati provenienti da diverse nazioni ha impiegato un intero anno per verificare la scoperta e comprendere cosa poteva significare. “Tutto questo è il frutto di una grande collaborazione di centinaia di scienziati e istituzioni”, ha detto Jani.
La scoperta di un buco nero di massa intermedia solleva tuttavia molte domande: come si è formato? Con che frequenza si verifica un simile fenomeno?
Il prossimo progetto di Jani vuole dare risposta ad alcune di queste domande, sempre ricorrendo allo studio delle onde gravitazionali. Attualmente sta lavorando alla Laser Interferometer Space Antenna (Lisa), un progetto condotto dalla Nasa e dall’Esa per costruire un osservatorio di onde gravitazionali nello spazio aperto. Il progetto, pianificato al 2034, coinvolgerà anche il lancio di tre navicelle spaziali per seguire l’orbita della terra in formazione triangolare e sfruttare il silenzio dello spazio aperto per rilevare un quantitativo maggiore di onde gravitazionali.
Nel frattempo, Jani continua ad essere affascinato dai misteri del mondo oltre il nostro pianeta. “Questa scoperta mi ha ricordato quanto dobbiamo essere umili di fronte all’universo”, ha detto. “Non importa quanto proviamo a razionalizzare le nostre scoperte, ma quanto esso è in grado di affascinarci di nuovo”.
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