Roma – Le onde gravitazionali prodotte dall’interazione tra buchi neri possono essere previste e anticipate con maggiore precisione rispetto a quanto avvenuto finora. Lo dimostra uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, condotto dagli scienziati della Humboldt-Universität zu Berlin. Il team, guidato da Jan Plefka, ha presentato una possibile strategia per risolvere il problema dei due corpi, che indaga le interazioni tra due oggetti identici e il modo in cui influenzino le onde gravitazionali. Il lavoro, sostengono gli autori, potrebbe aprire la strada a modelli di onde gravitazionali più accurati, che guideranno i futuri sforzi per rilevarle. La teoria della relatività generale di Einstein, spiegano gli esperti, prevede che quando due oggetti massivi, come buchi neri o stelle di neutroni, interagiscono, emettano onde gravitazionali, delle increspature dello spazio-tempo.
Le onde gravitazionali possono essere rilevate attraverso osservatori speciali in grado di riconoscere minuscole variazioni in diverse direzioni. L’interpretazione di questi dati richiede modelli estremamente accurati di come potrebbero apparire i segnali. I modelli numerici attuali possono fornire delle approssimazioni, ma si tratta di un processo lento, che può richiedere anche diverse settimane, e computazionalmente costoso. In questo lavoro, gli scienziati presentano un approccio diverso, basato sulla teoria delle perturbazioni: la strategia propone infatti la risoluzione di una semplice approssimazione di un problema e prosegue con la risoluzione dei dettagli più complessi in sequenze incrementali. Affrontando il problema dei due corpi, i ricercatori esplorano cosa accade quando due buchi neri o stelle di neutroni si influenzano tra loro. I risultati forniscono una soluzione analitica altamente precisa delle onde gravitazionali prodotte da questa interazione. In questi casi, spiegano gli studiosi, si manifestano delle strutture matematiche note come varietà di Calabi-Yau, degli spazi a sei dimensioni a forma di ciambella. Queste invenzioni matematiche non erano mai state direttamente collegate a una quantità misurabile. Le strutture contribuiscono a descrivere l’energia emessa durante la diffusione delle onde. “Il modello presentato dal team di Plefka – commenta in un News & Views di accompagnamento Zhengwen Liu, della Southeast University di Nanjing, in Cina – ha una precisione senza precedenti. Questi dati potrebbero guidare lo sviluppo di previsioni ancora più accurate, cruciali per interpretare le osservazioni di esperimenti futuri”.(30Science.com)
