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La fusione cosmica è stata classificata con la sigla GW190814. Ha generato un buco nero di circa 25 volte la massa del Sole.
Scoperta lo scorso anni, la fusione tra una stella di neutroni di 2,6 masse solari e un buco nero di 23 masse solari, tiene ancora alto l’interesse degli scienziati. Questi, proseguono nella ricerca della controparte visibile dello scontro, cioè la kilonova o la firma elettromagnetica di uno scontro di questa portata.
Eventi come una fusione cosmica sono piuttosto rari a complessi da osservare.
La stella di neutroni più pesante conosciuta non supera le 2,5 masse solari. Il buco nero più leggero conosciuto è di circa 5 masse solari. Ciò che esiste nel mezzo è tuttora sconosciuto. Riuscire a catturare una fusione stella di neutroni/buco nero in atto è assai complesso. Questo perché la firma delle onde gravitazionali create da questo tipo di situazioni è molto simile a quella dello scontro di due buchi neri di piccola massa.
Il primo autore dello studio, Aishwarya Thakur, spiega: “L’analisi dell’evento raffinata dai team LIGO/VIRGO ha mostrato come l’oggetto più leggero del sistema, inizialmente classificato come stella di neutroni, è in realtà nella zona sconosciuta. Nel gap di massa tra le stelle di neutroni e i buchi neri. E quindi potrebbe essere o la stella di neutroni piú pesante o il buco nero più leggero mai osservato”.
Le osservazioni del team hanno coperto tutte le possibili modalità di ricerca della controparte. Dai telescopi a grande campo, al Lowell Discovery Telescope (LDT). Tuttavia, non hanno rilevato alcuna controparte visibile.
Aishwarya Thakur prosegue: “La sensibilità dei telescopi utilizzati avrebbe permesso di trovare la luce emessa dopo la fusione se l’evento avesse rilasciato un residuo della fusione più massiccio di un decimo della massa del nostro sole. I modelli di fusione prevedono resti di una stella di neutroni che possono essere relativamente piccoli. E, in questo caso, con emissione di luce più debole di quanto rilevabile dai telescopi alla distanza di GW190814, 800 milioni di anni luce”.
Luigi Piro, ricercatore all’INAF di Roma a guida del team italiano che ha partecipato allo studio, commenta:
“Le osservazioni elettromagnetiche permettono di discernere la natura dell’oggetto nella regione del gap di massa. Stella di neutroni o buco nero? Nel caso di una fusione di due buchi neri non ci si aspetta alcuna emissione elettromagnetica, in quanto tali eventi non lasciano residui. Mentre questa è possibile se uno dei due componenti è una stella di neutroni che, prima di essere inghiottita dal buco nero, viene distrutta, lasciando un residuo che energizza la produzione di luce dopo la fusione. La presenza di una sorgente di luce dopo la fusione è quindi la pistola fumante che identifica come stella di neutroni l’oggetto nel gap di massa”.
Piro aggiunge: “Le attuali osservazioni astrofisiche sembrano mostrare una carenza di sistemi binari compatti nel gap di massa. E, se ciò fosse confermato, ci aiuterebbe a capire come questi oggetti si formano a seguito della esplosione di supernovae. Ci aspettiamo che le prossime osservazioni di onde gravitazionali possano identificare altri potenziali eventi nel gap di massa e il nostro team sarà pronto a cercare la controparte elettromagnetica, elemento fondamentale per risolvere il mistero del gap di massa”.
