Il ciclo O4b è iniziato lo scorso 10 aprile e, nei primi 67 giorni di attività, i tre interferometri LIGO/Virgo hanno consentito di rilevare oltre 400 segnali. La maggior parte di questi, però, erano flebili e di dubbia origine cosmica, presumibilmente frutto di fluttuazioni nel rumore strumentale o addirittura di possibile origine terrestre, tanto da essere classificati come "poco significativi" se non addirittura ritrattati a poche ore dal primo annuncio. Applicando un filtro più severo, che considera significativi solo gli eventi con una probabilità inferiore al 50% di essere di origine terrestre e che siano difficilmente generati da fluttuazioni stocastiche del rumore (meno di una eventualità all'anno), rimangono 23 segnali significativi che sono quelli rappresentati nella figura di apertura ed elencati di seguito (entrambe le figure sono tratte dalla rubrica continuamente aggiornata dal sottoscritto).

GW 240616t copy

Elenco dei "super-eventi" significativi nell'attuale ciclo osservativo - Data Source: Ligo-Virgo collaboration/GraceDB - Processing/Plot: Marco Di Lorenzo
 

È interessante notare che, sulla base della forma d'onda rilevata, quasi tutti gli eventi sono presumibilmente prodotti dalla fusione di due buchi neri, posti a qualche miliardo di anni luce da noi. Unica eccezione è il secondo evento della lista, osservato il 22 aprile e quasi certamente generato dalla fusione ibrida di un buco nero e di una stella di neutroni relativamente prossima a noi, circa 600 milioni di anni luce. Curiosamente, questo segnale è giunto a quasi un anno esatto da un altro evento simile, osservato all'inizio del ciclo O4a e avvenuto alla medesima distanza da Terra; la sua designazione è GW230529.

tidal deformation2

Fotogramma estratto da una simulazione della fusione ibrida del 2023 che evidenzia solo la porzione di densità inferiore della stella di neutroni (da 60 grammi per centimetro cubo in blu a 600 kg/cm3 in bianco), nell'atto di venire smembrata dalle forze mareali per poi venire inglobata nel presunto buco nero. Crediti: I. Markin, T. Dietrich, H. Pfeiffer e A. Buonanno (Università di Potsdam e Istituto Max Planck per la fisica gravitazionale),

 Nell'evento dell'anno scorso, molto probabilmente il primo corpo era una stella di neutroni di circa 1,5 masse solari mentre l'altro oggetto compatto è piuttosto enigmatico dal momento che la sua massa desunta era compresa tra 2,5 e 4,5 volte la massa del nostro Sole. Simili valori corrispondono al cosiddetto "gap di massa" che divide le stelle di neutroni più massicce dai buchi neri più leggeri. Per ora, infatti, i modelli teorici non sono concordi nello stabilire l'esatto limite, che dipende anche dallo stato di rotazione dell'oggetto. Pertanto, non siamo sicuri della vera natura di questo corpo collassato e ulteriori rilevamenti di eventi simili, come quello del 22 aprile, potrebbero aiutare a tracciare meglio questo confine, specialmente se accompagnati da esplosioni di radiazioni elettromagnetiche, per ora osservate solo nel caso della celebre kilonova del 2017.

 A tale proposito, risulta molto incoraggiante il penultimo evento della lista precedente (nome provvisorio S240615dgG493094), osservato ieri da tutte le tre antenne che sono riuscite a localizzarne la direzione di provenienza sulla volta celeste con una precisione eccezionale, segno che il profilo temporale del segnale "chirp" era molto ben definito e questo ha consentito una determinazione molto accurata dei ritardo geometrico nei tempi di arrivo sui diversi rivelatori. In pratica, è stato possibile confinare la posizione della sorgente su un'area di soli 8 gradi quadrati, circa 40 volte l'estensione apparente della Luna piena, con una confidenza statistica del 90%.

G493094

Localizzazione dell'evento di ieri, a sinistra bidimensionale (coordinate equatoriali), a destra nelle tre dimensioni spaziali e in distanza dalla Terra. - Credits: GraceDB - Improvement: Marco Di Lorenzo

 Curiosamente, i due eventi appena descritti hanno entrambi decretato la fine delle due più lunghe pause nella rilevazione di onde gravitazionale da quando è iniziata la campagna attuale O4b. Peraltro, nella seconda pausa la sequenza di eventi ha assunto connotati quasi "beffardi" perchè, a fronte di un silenzio durato quasi due settimane, nella settimana che lo ha preceduto c'erano stati ben 6 eventi significativi (quasi uno al giorno) e anche ieri, al termine della pausa, si sono registrati due eventi nel giro di sole 4,5 ore! Qualcosa di simile del resto era accaduto anche alla vigilia della mini-pausa del 15-20 maggio, quando in poco più di 3 giorni ci fu una raffica di 6 eventi significativi.

 Questi periodi di silenzio anomalo erano già stati osservati nei cicli precedenti e, in particolare, all'inizio di O3. Una analisi statistica fatta in quella occasione mostrò che, sebbene poco probabili, quei silenzi erano statisticamente plausibili, dato che la loro probabilità combinata era stimata attorno al 7%. Ho voluto ripetere la stessa analisi sul ciclo attuale, assumendo il tasso medio di 2,4 eventi a settimana effettivamente osservato dal 10 aprile ad oggi e utilizzando il "Metodo di Montecarlo" per generare oltre 1 milione di sequenze casuali di eventi indipendenti con questa frequenza media.

Stat

 Come mostrato nella seconda delle due tabelle qui sopra, la probabilità di avere due o più pause così lunghe (entrambe oltre la durata di 9,5 giorni) era inferiore al 10% mentre la probabilità di osservare una o più pause lunghe come la seconda era vicina al 15% (prima tabella). Di nuovo, dunque, valori di probabilità contenuti ma non inverosimili, sebbene la situazione diventi molto più strana se consideriamo l'insieme di tutte le coincidenze osservate finora! Vedremo cosa ci riserverà il futuro...