La prima rilevazione di un’onda gravitazionale risale a settembre 2015 per mezzo della collaborazione scientifica tra LIGO-Virgo; lo storico segnale era dovuto alla coalescenza di due buchi neri.
Le onde gravitazionali, previste dalla teoria della Relatività Generale, sono una perturbazione dello spaziotempo che si propaga alla velocità della luce; in pratica è come se lo spaziotempo si increspasse, l’onda che si propaga deforma al passaggio gli oggetti stirandoli e comprimendoli. L’effetto è così piccolo per eventi verificatisi a tali distanze da risultare quasi impercettibile; anche per questo motivo riuscire a misurare un effetto così esiguo è stato qualcosa di straordinario.
Poiché quello delle onde gravitazionali è un campo nuovo, praticamente inesplorato fino a qualche anno fa, si riteneva che l’evento che generò l’onda gravitazionale rilevata, cioè la collisione di due buchi neri, fosse piuttosto raro; prima della rilevazione di tale segnale si riteneva altresì che buchi neri di masse stellari non fossero molti diffusi, specialmente in sistemi binari.
Un recente articolo pubblicato da Ligo Scientific Collaboration ha stimato quante onde gravitazionali generate dalla coalescenza di due buchi ci si dovrebbe aspettare, il risultato è sorprendente: le onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due buchi neri, avvenuta da qualche parte nell’Universo, colpiscono la Terra una volta ogni 15 minuti!
Per poter ottenere tale stima si è dovuto calcolare la sensibilità di Ligo rispetto alla fusione di due buchi neri; in pratica vengono simulati degli eventi per vedere quanto distante da noi può trovarsi una sorgente affinché sia ancora rilevabile il segnale prodotto. Il metodo tuttavia presenta delle incertezze, principalmente dovute alle masse dei buchi neri in gioco: è infatti la massa finale del buco nero che si forma a determina la massima distanza in cui è ancora possibile rilevare il segnale.
Per l’analisi sono state considerate varie ipotesi e differenti popolazioni di buchi neri e infine si sono combinati i dati. Un ulteriore risultato mostra il legame tra la probabilità di trovare più di N segnali e il volume dello spazio-tempo accessibile a Ligo: per la prossima sessione di osservazione ci si aspetta tra i 3 e i 90 eventi dovuti alla fusione di due buchi neri e quasi il 100% di possibilità di rilevarne almeno uno. Maggiore è il numero di onde gravitazionali che verranno osservate e più sarà possibile scoprire dettagli riguardanti la popolazione di buchi neri in sistemi binari, nuove scoperte ci attendono!