Un buco nero e una stella di neutroni si sono scontrati su un’orbita ovale: una scoperta che cambia le carte in tavola
La collisione tra un buco nero e una stella di neutroni non è certo una novità nel panorama dell’astrofisica moderna. Ma quando l’orbita su cui i due oggetti si sono avvicinati prima di fondersi risulta essere ovale anziché circolare, beh, la faccenda diventa decisamente più interessante. Un gruppo di scienziati dell’Università di Birmingham, della Universidad Autónoma de Madrid e del Max Planck Institute for Gravitational Physics ha analizzato il segnale dell’evento GW200105, rilevato dai rivelatori di onde gravitazionali LIGO e Virgo, e ha scoperto qualcosa che nessuno si aspettava davvero di trovare. I risultati sono stati pubblicati l’11 marzo 2026 su The Astrophysical Journal Letters.
Fino a oggi, la comunità scientifica dava per scontato che coppie di questo tipo, una stella di neutroni e un buco nero in rotta di collisione, si stabilizzassero su orbite quasi perfettamente circolari ben prima della fusione. È un’aspettativa ragionevole, fondata su decenni di modelli teorici. Eppure la nuova analisi racconta una storia diversa: poco prima di fondersi e generare un buco nero con una massa pari a circa 13 volte quella del Sole, i due corpi stavano ancora percorrendo un’orbita con una forma allungata, ellittica. Una cosa mai osservata prima in un evento di questo tipo.
Cosa rivela davvero questa orbita anomala
Per arrivare a questa conclusione, il team ha utilizzato un nuovo modello sviluppato presso l’Institute of Gravitational Wave Astronomy dell’Università di Birmingham. Grazie a questo strumento, è stato possibile misurare contemporaneamente due parametri fondamentali: l’eccentricità orbitale, cioè quanto l’orbita fosse “stirata”, e la precessione, ovvero l’eventuale oscillazione legata alla rotazione degli oggetti. È la prima volta che entrambi gli effetti vengono misurati insieme in un evento che coinvolge una stella di neutroni e un buco nero.
Come ha spiegato Geraint Pratten, ricercatore dell’Università di Birmingham: la forma ellittica dell’orbita poco prima della fusione indica che questo sistema non si è evoluto in modo tranquillo e isolato, ma è stato quasi certamente modellato da interazioni gravitazionali con altre stelle, o magari da un terzo oggetto compagno. In pratica, un ambiente stellare caotico e affollato.
Le vecchie analisi erano sbagliate (e ora sappiamo perché)
Il passaggio chiave della ricerca è stato un’analisi bayesiana che ha messo a confronto migliaia di modelli teorici con il segnale gravitazionale reale. Il risultato? L’ipotesi di un’orbita circolare è stata esclusa con una confidenza del 99,5%. Non proprio un margine trascurabile.
Le analisi precedenti di GW200105 partivano dal presupposto che l’orbita fosse circolare. Questo errore di base aveva portato a sottostimare la massa del buco nero e sovrastimare quella della stella di neutroni. La nuova analisi corregge queste misurazioni e, tra l’altro, non trova evidenze significative di precessione, il che suggerisce che la forma ovale dell’orbita risalga alla formazione stessa del sistema e non sia un effetto legato allo spin.
Gonzalo Morras, della Universidad Autónoma de Madrid, lo ha detto in modo piuttosto netto: questa è una prova convincente del fatto che non tutte le coppie stella di neutroni e buco nero condividono la stessa origine. L’orbita eccentrica punta verso un ambiente di nascita dove molte stelle interagiscono gravitazionalmente tra loro.
La scoperta apre scenari nuovi e meno ordinati rispetto a quanto si pensava. Non esiste un unico percorso che porta a questi merger cosmici. Esistono probabilmente più scenari di formazione, alcuni plasmati da ambienti stellari densi e turbolenti. Man mano che i rivelatori di onde gravitazionali diventeranno più sensibili e identificheranno nuovi eventi, è lecito aspettarsi altre sorprese. E forse qualche altra certezza da rivedere.
