Abbiamo rilevato un segnale di onda gravitazionale proveniente da una luna di un buco nero?

AUTORE: Avi Loeb – 29 Marzo 2026 – Vai all’articolo originale LINK

Un’illustrazione di un artista della collisione del protopianeta Theia con la Terra (a sinistra) che ha portato alla formazione della Luna. (Crediti immagine: Hernán Cañellas)

Un enorme impatto di un proto-pianeta delle dimensioni di Marte chiamato Theia con la proto-Terra, avvenuto 4,5 miliardi di anni fa, potrebbe aver espulso detriti che si sono aggregati per formare la nostra Luna. Le simulazioni al computer supportano questa ipotesi dell’impatto gigante, come discusso qui.

Potrebbe formarsi una luna attraverso un processo simile quando due stelle di neutroni collidono?

I densi ammassi stellari, noti come ammassi globulari, contengono circa un milione di stelle e si sa che hanno resti stellari segregati vicino ai loro centri. Questi resti includono buchi neri di massa stellare e stelle di neutroni. Sono tipicamente più massicci delle stelle di fondo e quindi si stabiliscono verso il centro del cluster attraverso un processo di segregazione gravitazionale che somiglia alla separazione delle particelle di polvere pesanti dalle molecole d’aria sotto l’influenza della gravità terrestre. Vicino al centro dell’ammasso, questi resti si trovano, creando coppie di buchi neri che si fondono attraverso l’emissione di onde gravitazionali. Questo processo naturale potrebbe spiegare l’origine di molte delle sorgenti di onde gravitazionali rilevate dalla collaborazione LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) nell’ultimo decennio, come proposto originariamente qui.

I nuclei degli ammassi globulari sono noti per contenere una popolazione abbondante di stelle di neutroni che appaiono come pulsar o sorgenti di raggi X con una massa fino a due volte quella del Sole (come discusso recentemente qui). Queste stelle di neutroni, resti del collasso del nucleo di stelle massicce, hanno una densità di massa pari a quella di un nucleo atomico e una dimensione caratteristica di una città, circa 12 chilometri (come discusso qui).

Il nucleo denso di un ammasso globulare può portare alla formazione di coppie di buchi neri o stelle di neutroni, ma anche a sistemi a tre corpi che sono dinamicamente instabili, e possono risultare in una collisione frontale tra due stelle di neutroni in circostanze rare (come discusso qui).

Quando due stelle di neutroni collidono frontalmente, la loro fusione dovrebbe formare un buco nero che trasporta la maggior parte delle loro masse combinate. Tuttavia, proprio come nella collisione tra Thea e la Terra, una frazione della massa potrebbe essere espulsa come detriti che si aggregano per formare una luna composta di materia di stella di neutroni.

Le configurazioni di equilibrio delle stelle di neutroni stabili esistono fino allo 0,09 della massa del Sole (come discusso qui). Pertanto, i detriti di una collisione frontale tra due stelle di neutroni potrebbero potenzialmente portare alla formazione di un buco nero centrale o di una stella di neutroni accompagnata da una luna di stella di neutroni a bassa massa. A causa dell’emissione di onde gravitazionali, la luna alla fine si fonderà con l’oggetto centrale. La durata del sistema dipende dalla separazione iniziale della luna dall’oggetto centrale così come dalle loro masse. Un canale alternativo per creare una luna di buco nero è il collasso del nucleo di una singola stella progenitrice in un buco nero e un disco di detriti che si coalescono in una luna di stella di neutroni, come discusso qui.

Il 12 novembre 2025, la collaborazione LVK ha riportato la rilevazione di un segnale di onda gravitazionale da un candidato di fusione compatto chiamato S251112cm (come riportato qui). Questo evento è statisticamente convincente a causa del suo relativamente basso tasso di falsi allarmi, stimato a circa 1 ogni 6,2 anni (come riportato qui). La distanza di luminosità della sorgente è stimata essere nell’Universo locale, misurando circa 300 milioni di anni luce (93 ± 27 Mpc), ma una ricerca di un controparte elettromagnetica non ha portato a una rilevazione (come riportato qui). L’analisi del segnale delle onde gravitazionali implica che la massa chirp della sorgente rientri prevalentemente nell’intervallo di 0,1 a 0,87 masse solari, indicando un oggetto di massa sub-solare con una confidenza del 99%. L’oggetto più massiccio potrebbe trovarsi nell’intervallo di 1–3,5 masse solari, basandosi sulla Figura 1 qui. L’inferenza di un oggetto a bassa massa solleva la possibilità che S251112cm possa essere stato prodotto dalla coalescenza di una luna di una stella di neutroni e di un compagno di un ordine di grandezza più massiccio sotto forma di un buco nero o di una stella di neutroni.

Anche la nostra Luna potrebbe schiantarsi di nuovo sulla Terra. Questo non sarebbe il risultato dell’emissione di onde gravitazionali, ma piuttosto della sua trazione sull’involucro del Sole una volta che esso si espande come una gigante rossa per inghiottire il sistema Terra-Luna (come discusso qui).

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Alcuni satelliti sono destinati a schiantarsi di nuovo nel loro luogo di nascita, proprio come gli adulti che tornano nella loro casa d’infanzia.

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