Ecco cosa sono le onde gravitazionali
di Laura Bonazzi
L’11 febbraio 2016 sarà ricordato sui libri di scienze come la data della scoperta delle onde gravitazionali che erano state teorizzate da Albert Einstein esattamente un secolo fa, nel 1915 all’interno della sua teoria sulla relatività.
Si tratta di una scoperta di una portata straordinaria. Sì, perchè fino a ieri le nostre conoscenze si limitavano alle onde elettromagnetiche, quelle di cui sono fatti i segnali radio e la luce, ora la rilevazione delle onde gravitazionali apre la strada ad una nuova astronomia, ad un nuovo modo di studiare l’universo e rivoluziona il mondo della fisica.
Il presidente dell’ INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), Fernando Ferroni, ha commentato, così, l’annuncio della prima osservazione diretta delle onde gravitazionali: «Questo risultato rappresenta un regalo speciale per il 100esimo compleanno della Relatività Generale, il sigillo finale sulla meravigliosa teoria che ci ha lasciato il genio di Albert Einstein. Ed è anche una scoperta che premia il gruppo di scienziati che ha perseguito questa ricerca per decenni, cui l’Italia ha dato un grande contributo.»
Gli scienziati italiani hanno avuto un ruolo di primo piano nell’ambito di un’importante attività di ricerca svolta in collaborazione tra Europa-Usa.
COSA SONO LE ONDE GRAVITAZIONALI
Le onde gravitazionali sono “vibrazioni” del tessuto spazio-tempo che permea l’universo, simili alle increspature di un lago generate dalla caduta di un sasso. Sono prodotte da eventi violenti, come ad esempio le collisioni di buchi neri, le esplosioni di supernovae o il Big Bang. Maggiore è il movimento di questi corpi, maggiore è la grandezza delle onde gravitazionali prodotte che conservano memoria degli eventi che le hanno generate.
Per la fisica la scoperta è doppiamente importante perchè per la prima volta è stata confermata la presenza delle onde gravitazionali ed è stata fornita la prova diretta dell’esistenza dei buchi neri.
I buchi neri sono stelle di grande massa che, una volta esaurita l’energia che alimenta le reazioni nucleari, non riescono a controbilanciare la forza gravitazionale dovuta alla loro stessa massa, pertanto implodono rapidamente e tutto il materiale di cui sono composte si compatta rapidamente.
COME E’ STATO POSSIBILE OSSERVARLE
Le onde gravitazionali rivelate ieri sono state prodotte nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri, avvenuto quasi un miliardo e mezzo di anni fa. La violenza dell’impatto tra i buchi neri ha generato uno “tzunami” nello spazio che ha provocato onde gravitazionali che hanno viaggiato milioni di anni prima di arrivare indebolite ai nostri strumenti di rilevazione, ovvero le antenne del Ligo (Laser interferometer gravitational wave observatory) negli Stati Uniti.
Il 14 settembre 2015 i due strumenti dell’esperimento Ligo, situati negli Stati di Washington e in Louisiana, hanno registrato un dato anomalo, sono quindi iniziate le verifiche, alle quali hanno partecipato 1.004 ricercatori appartenenti a 133 istituzioni scientifiche di tutto il mondo.
Finchè ieri è stato dato l’annuncio ufficiale delle onde gravitazionali a Cascina (Pisa), dove ha sede Virgo, omologo di Ligo.
Virgo fa capo allo European Gravitational Observatory (Ego) fondato e finanziato da Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e Consiglio nazionale delle ricerche francese (Cnrs).
QUALI SCENARI SI APRONO
L’osservazione delle onde gravitazionali conferma la previsione della Relatività Generale annunciata da Albert Einstein del 1915 e apre uno scenario di scoperte senza precedenti sul cosmo. Le onde gravitazionali portano informazioni sulle loro violente origini e sulla natura della gravità, che non possono essere ottenute in altro modo.
Le potenti tecnologie messe a punto, senza le quali sarebbe stato impossibile confutare le previsioni del grande genio Einstein, e la bravura dei ricercatori presto potrebbero rivelarci informazioni utili sul BigBang.
L’universo appare un luogo sempre meno oscuro.
