Gli scienziati potrebbero aver rilevato la prima prova dell’esistenza di buchi neri primordiali – resti dei primi istanti dell’universo – attraverso l’osservazione delle onde gravitazionali. Il 12 novembre il Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) e Virgo hanno registrato un segnale che non si allinea con gli eventi astrofisici noti, indicando potenzialmente la fusione di oggetti troppo piccoli per essere resti stellari.
Il segnale insolito: S251112cm
Dal 2012, LIGO e Virgo hanno confermato le onde gravitazionali derivanti dalla collisione di buchi neri e stelle di neutroni. Tuttavia, l’evento designato S251112cm risalta: uno degli oggetti che si fondono aveva una massa troppo bassa per essere spiegata con un normale collasso stellare. Come ha affermato il fisico dell’Università di Durham, Djuna Croon, “Se questo risulta essere reale, allora è enorme”. Ciò rappresenterebbe la prima osservazione diretta di un buco nero formato non da una stella morente, ma dalle condizioni estreme dell’universo primordiale.
Buchi neri primordiali: un’esistenza a lungo teorizzata
Il concetto di buchi neri primordiali (PBH) risale a decenni fa. A differenza dei buchi neri stellari, che si formano dal collasso delle stelle, si teorizza che i PBH siano nati dalle fluttuazioni di densità nel plasma ultra caldo del Big Bang. Il loro intervallo di massa potenziale è vasto: da frazioni di atomo a 100.000 volte la massa del Sole.
Perché è importante? I PBH potrebbero spiegare alcuni dei più grandi misteri dell’universo. Se esistessero, potrebbero costituire una porzione significativa della materia oscura, la sostanza invisibile che costituisce l’85% della massa dell’universo. La loro esistenza non richiederebbe una nuova fisica oltre la nostra attuale comprensione, a differenza di molti altri candidati alla materia oscura.
Falsi allarmi e incertezze
Tuttavia, il segnale potrebbe essere un falso allarme. LIGO-Virgo rileva segnali spuri al ritmo di circa uno ogni quattro anni. Ciò è particolarmente problematico per eventi rari come S251112cm. L’allarme ha solo ristretto la posizione della sorgente a un’area 6.000 volte la larghezza della Luna, rendendo difficili le successive osservazioni elettromagnetiche.
Radiazione ed evaporazione di Hawking
Anche se reale, il PBH rilevato potrebbe non durare a lungo. Stephen Hawking ha teorizzato che i buchi neri emettono radiazioni, facendoli evaporare nel tempo. I PBH più leggeri sarebbero scomparsi poco dopo il Big Bang, mentre quelli più pesanti potrebbero essere ancora oggi in lenta decadenza.
La ricerca continua
Per ora, i ricercatori possono solo analizzare il segnale dell’onda gravitazionale stessa per affinare la loro comprensione. Sono necessarie rilevazioni più simili per confermare con sicurezza l’esistenza dei PBH, ma gli scienziati riconoscono che tali eventi potrebbero essere estremamente rari.
“Sembra improbabile che sapremo con certezza se questo allarme fosse reale o meno”, ha concluso Croon.
Che si tratti di una vera scoperta o di un colpo di fortuna statistico, il segnale S251112cm evidenzia il potenziale dell’astronomia delle onde gravitazionali per sondare le prime epoche dell’universo e scoprire i costituenti nascosti della materia oscura.
