I buchi neri delle masse più pesanti si formano non dalle stelle ma mediante l'unione di grandi vuoti, hanno scoperto gli scienziati

Nuova prospettiva sull'origine delle più massicce buchi neri

Gli scienziati, analizzando 153 eventi di fusione di buchi neri registrati nel catalogo GWTC‑4, hanno concluso che gli oggetti con massa superiore a ~45 M⊙ non si formano direttamente dopo la morte delle stelle. Invece si creano in densità di ammassi stellari anziani, dove i buchi neri già esistenti spesso collidono e si fondono.

Cosa è stato studiato
- Eventi: 153 fusioni di buchi neri registrate da LIGO, Virgo e KAGRA.
- Obiettivo: capire come nascono gli oggetti più pesanti – subito dopo il collasso di una stella supermassiccia o tramite una serie di fusioni successive.

Principali conclusioni
1. Due gruppi di buchi neri
- *Masse piccole* (fino a ~45 M⊙) – probabilmente nascono dal collasso del nucleo di una stella massiccia durante un'esplosione di supernova.
- *Masse grandi* (> 45 M⊙) – la loro rotazione e orientamento indicano molteplici fusioni all'interno di ammassi densi.

2. Problema della “fuga di massa”
Secondo la teoria, le stelle in un certo intervallo di masse non lasciano un buco nero dopo la morte: l'esplosione distrugge completamente il nucleo. Il limite inferiore di questa fuga è intorno a 45 M⊙. Pertanto la formazione diretta di buchi neri più massicci da una singola stella è improbabile.

3. Scenario della catena di fusioni
- Dopo la prima fusione, la massa aumenta e in un ammasso denso la probabilità di una seconda collisione cresce.
- Così si formano oggetti con massa superiore a 45 M⊙.

Cosa dicono gli esperti
- Izabel Romero‑Show: “I buchi neri di grande massa ruotano più velocemente, e i loro assi di orientamento sembrano casuali – è proprio questo il segnale che ci aspettiamo da molteplici fusioni negli ammassi.”
- Fabio Antoniini (Università di Cardiff): “Ora la questione non riguarda solo come si formano questi oggetti, ma se correggono i nostri modelli dell'evoluzione stellare.”

Conclusione
I risultati sottolineano l'importanza dei densissimi ammassi stellari nella creazione delle più pesanti buchi neri rilevati dalle onde gravitazionali. Questa scoperta mette in dubbio le concezioni tradizionali della formazione diretta di buchi neri massicci da stelle singole e evidenzia la necessità di considerare molteplici fusioni nei modelli evolutivi degli oggetti compatti.