La collaborazione internazionale LIGO/VIRGO/KAGRA, un consorzio che utilizza le onde gravitazionali per esplorare i fenomeni astronomici, ha recentemente individuato una fusione cosmica che sfida la nostra comprensione dell'universo. Questo evento ha coinvolto due oggetti compatti: uno è stato identificato con certezza come una stella di neutroni, ma l'altro rientra in una categoria difficile da definire, essendo più pesante di una stella di neutroni ma più leggero di un buco nero, posizionandosi quindi nella cosiddetta “mass gap” o zona d'ombra della massa.
Il rilievo di questo fenomeno, realizzato attraverso l'interferometria laser, una tecnica che misura le variazioni infinitesimali di distanza fra due oggetti disposti a chilometri di distanza l'uno dall'altro, segna un punto di svolta per la fisica astronomica. Fino a questo momento, la maggior parte degli oggetti astronomici individuati mediante le fusioni sono stati facilmente classificabili in due gruppi: buchi neri di massa stellare e buchi neri supermassicci.
La scoperta pone nuove domande sull'origine e la natura di questi corpi celesti. L'ambiguo oggetto intermedio, definito tale per la sua collocazione nel "mass gap", potrebbe essere un buco nero di bassa massa. Questa ipotesi suggerisce una più ampia varietà di collisioni nello spazio, comprese quelle con conseguenze elettromagnetiche, rispetto a quanto precedentemente teorizzato.
Da quando LIGO/VIRGO/KAGRA ha iniziato le sue osservazioni, ha confermato la presenza di diverse fusioni miste - tra buchi neri e stelle di neutroni - arricchendo significativamente il nostro catalogo di fenomeni cosmici. Tra queste, GW 230529 si distingue poiché suggerisce che la "mass gap" non sia così inospitale come pensavamo. La scoperta, infatti, potrebbe ridefinire i nostri modelli sulle esplosioni supernova che generano questi oggetti compatti e sulle spettacolari emane luminose causate quando un buco nero squarcia una stella di neutroni.
La comprensione dei corpi celesti intermedivi ha un impatto significativo sulle teorie dell'evoluzione binaria e sulle controparti elettromagnetiche delle fusioni di oggetti compatti. Con il proseguimento della quarta campagna osservativa, i fisici sperano di raccogliere ulteriori dati che confermino la natura di questi oggetti misteriosi e di comprendere meglio la formazione e l'evoluzione delle stelle di neutroni e dei buchi neri.
La ricerca nel campo delle onde gravitazionali ha aperto nuovi orizzonti nell'astrofisica, permettendoci di osservare l'universo in modi prima inimmaginabili. Questa scoperta nell'ambito della "mass gap", quindi, non solo solleva questioni intriganti sulla natura del cosmo, ma sottolinea anche l'importanza delle onde gravitazionali come strumento per la nostra comprensione dell'universo.