Nel 2022, un gruppo di astronomi si è accorto di una sottile striscia bianca che puntava verso il centro di una galassia vicina, ripresa dal telescopio spaziale Hubble. A seguito di osservazioni spettroscopiche, si è scoperto che si trattava di una catena di giovani stelle blu lunga più di 200mila anni luce.
Questa insolita struttura poteva essere causata da un buco nero supermassiccio, battezzato Rbh-1 (Runaway Black Hole, “buco nero in fuga”), che sfrecciando nello spazio, ha prodotto un addensamento del gas circumgalattico che ha innescato una “coda” di formazione stellare.
Il buco nero in fuga è probabilmente frutto della violenta fusione (merging) di due buchi neri supermassicci che può aver fornito all’oggetto la velocità osservata. Durante la fusione, infatti, i buchi neri emettono onde gravitazionali molto intense e se il sistema è sbilanciato, queste onde possono generare una spinta sufficiente a lanciare lontano buco nero formato dalla collisione.
Illustrazione artistica della fusione di due buchi neri in rotazione uno attorno all’altro (Ligo / Caltech / Mit / Sonoma State, Aurore Simonnet)
Centinaia di migliaia di simulazioni
Per ricostruire l’evento, gli scienziati hanno effettuato centinaia di migliaia di simulazioni. È emerso che i due progenitori dovevano avere una massa simile e che entrambi dovevano ruotare rapidamente e in senso opposto, con velocità vicine al limite consentito dalla relatività generale, con l’asse di rotazione inclinato e in precessione, come trottole.
A questo già caotico scenario si aggiunge il fatto che quando i due progenitori di Rbh-1 si sono incontrati, più di 7,5 miliardi di anni fa, ogni galassia ospitava uno solo di questi giganti, nato da merging precedenti. Si sono quindi incontrati perché le rispettive galassie ospiti si sono scontrate e fuse tra loro, portando con sé i due oggetti verso il centro del nuovo sistema.
In attesa di Lisa
Gli osservatori di onde gravitazionali di cui disponiamo ora, come Ligo e Virgo, sono in grado di registrare i segnali prodotti dalla fusione di buchi neri di taglia stellare, ma non quelli di buchi neri supermassicci, che producono onde a frequenze molto più basse. Lisa, un osservatorio spaziale per onde gravitazionali il cui lancio è previsto per il 2037, avrà invece una base abbastanza estesa da riuscire a captare le basse frequenze.
