Che cos'è un Buco nero binario?
Un buco nero binario è formato da due buchi neri che si orbitano a vicenda. La coppia irradia energia come onde gravitazionali — increspature dello spazio-tempo stesso — che svuotano l'orbita finché i due spiraleggiano insieme e si fondono. È l'oggetto che LIGO ha udito nel 2015, ed è oggi la cosa che l'astronomia delle onde gravitazionali rileva più spesso.
La fusione finale è l'evento più violento dell'universo dal Big Bang, e quasi nessuno se ne accorgerebbe. Quando i due buchi neri di GW150914 — 36 e 29 masse solari — si sono uniti, il residuo pesava 62 masse solari. Tre soli interi erano stati convertiti in pura radiazione gravitazionale in un quinto di secondo, irradiando per un istante più potenza di tutte le stelle dell'universo osservabile messe insieme. Non fu emessa alcuna luce. L'unica cosa che raggiunse la Terra, 1,3 miliardi di anni dopo, fu una variazione della distanza tra specchi di circa una parte su 10^21 — un millesimo della larghezza di un protone su un braccio di 4 km.
Disegnare tutto ciò onestamente richiede di cambiare l'integratore stesso. Ovunque altrove in questa sezione la luce cade verso un unico centro con momento angolare conservato; qui è tirata da due, e la somma di due soluzioni di buco nero non è essa stessa una soluzione delle equazioni di Einstein. Ciò che lo shader fa è sovrapporre le due attrazioni, ciascuna misurata rispetto al proprio buco — esatto per un buco solo, fedele finché la coppia è ben separata, e onestamente etichettato come approssimazione per le ultime orbite, dove serve solo la relatività numerica completa.
Ciò che se ne ricava è un'immagine che nient'altro produce. Le due ombre non sono due buchi neri accostati: ciascuno curva la luce dell'altro, così i loro bordi affacciati risultano visibilmente appiattiti e ciascuno porta sul fianco esterno una sottile falce, immagine secondaria di sé deviata attorno al compagno. Oltre di esse il disco circumbinario è tenuto a distanza a circa il doppio della separazione — la coppia scaglia via per torsione tutto ciò che si avvicina — e alimenta ciascun buco attraverso flussi che attraversano la cavità. Il campo stellare di sfondo è deformato dalle stesse onde gravitazionali della coppia, esagerate di una ventina di ordini di grandezza perché siano anche solo visibili.