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    Onde gravitazionali: quattro nuovi eventi e il primo Catalogo

    Onde gravitazionali: quattro nuovi eventi e il primo Catalogo

    Mentre gli interferometri sono in questo periodo in fase di preparazione per il prossimo run (un periodo osservativo programmato), i due gruppi di ricerca LIGO e Virgo hanno diffuso i risultati fin qui conseguiti, annunciando nel frattempo la scoperta di altri quattro nuovi eventi nel corso del Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop,svoltosi presso il College Park nel Maryland (USA). Tali contenuti sono stati diffusi al pubblico e alla comunità scientifica mediante un documento, liberamente accessibile sulla piattaforma arXiv,in cui sono accuratamente descritti metodi e risultati, costituendo, di fatto, il primo catalogo ufficiale di onde gravitazionali.

    Le quattro nuove onde gravitazionali sono state tutte registrate nel corso del secondo run, svoltosi tra il 30 novembre 2016 e il 25 agosto 2017, e curiosamente concentrate nel giro di pochi giorni. I quattro nuovi eventi sono nell’ordine il GW170729, GW170809, GW170818 e GW170823, attribuiti tutti alla coalescenza di buchi neri binari e classificati con la sigla GW (gravitational wave) e la data espressa con le due cifre finali dell’anno, mese e giorno. Con queste quattro onde gravitazionali, il totale degli eventi catalogati adesso ammonta a undici, dieci prodotti dalla coalescenza di buchi neri e uno dallo scontro tra stelle di neutroni. I nuovi eventi sono stati stimati a distanze variabili tra 3,3 e 9 miliardi di anni-luce e, a vario titolo, presentano caratteristiche molto interessanti. Dei quattro, il meglio localizzato è il segnale GW170818 che, grazie ai dati di Virgo (operativo a Cascina nei pressi di Pisa), è stato circoscritto in una regione di cielo piuttosto limitata, pari ad appena 39 gradi quadrati, e seconda per estensione a quella del ben noto GW170817, rilevato nel corso dello stesso run, che portò all’identificazione della controparte nella kilonova prodotta dalla collisione di due stelle di neutroni nella galassia NGC 4993. Questo nuovo rilevamento triplo è ben spiegato graficamente sul sito di Virgo.

    Altrettanto interessante è l’evento GW170729 che gli esperti attribuiscono alla formazione di un buco nero di 80,3 masse solari, verificatasi a ben 9 miliardi di anni-luce. Di tutti gli eventi è il più lontano e anche il più antico poiché avvenuto quando l’Universo era alquanto giovane.

    Degli 11 eventi registrati, appena tre sono stati identificati nel primo periodo di operatività della collaborazione LIGO/Virgo e ben otto nella seconda. Adesso si attende che si unisca ai due statunitensi LIGO (Hanford e Livingston) e all’italiano Virgo anche il giapponese KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector) previsto in funzione dal prossimo autunno. Con quattro interferometri operanti simultaneamente sarà notevolmente accresciuta la precisione con cui si potranno localizzare gli eventi sulla volta celeste e sarà molto più agevole localizzare le eventuali controparti elettromagnetiche.

    La figura, tratta dal catalogo GWTC-1 (Gravitational Wave Transient Catalogue), riporta graficamente la posizione sulla volta celeste delle undici onde gravitazionali registrate nel corso del primo e secondo run della collaborazione LIGO/Virgo,  elencate nella Tabella con i relativi tempi di arrivo e altri dati essenziali.

     

    Giuseppe Donatiello

     

    Evento UTC

    M₁

    M₂

    Massa finale

    Distanza (Mpc)

    GW150914  09:50:45.4

    35.6

    30.6

    63.1

    430

    GW151012  09:54:43.4

    23.3

    13.6

    35.7

    1060

    GW151226  03:38:53.6

    13.7

    7.7

    20.5

    440

    GW170104  10:11:58.6

    31.0

    20.1

    49.1

    960

    GW170608  02:01:16.5

    10.9

    7.6

    17.8

    320

    GW170729  18:56:29.3

    50.6

    34.3

    80.3

    2750

    GW170809  08:28:21.8

    35.2

    23.8

    56.4

    990

    GW170814  10:30:43.5

    30.7

    25.3

    53.4

    580

    GW170817  12:41:04.4

    1.46

    1.27

    ≤ 2.8

    40

    GW170818  02:25:09.1

    35.5

    26.8

    59.8

    1020

    GW170823  13:13:58.5

    39.6

    29.4

    65.6

    1850

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