Rivoluzione nello spazio: osservate le onde gravitazionali. Così si potranno conoscere i segreti del cosmo
Ora non sono più solo voci, ma è ufficiale: per la prima volta, gli scienziati hanno osservato in modo diretto le onde gravitazionali. L'annuncio è stato dato dalle collaborazioni Ligo negli Usa e Virgo in Italia, nel corso di due conferenze simultanee, negli Usa a Washington e a Cascina (Pisa), nella sede dell'European Gravitational Observatory (EGO), il laboratorio nel quale si trova l'interferometro realizzato dall'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e il Centre National de la Recherche Scientifique (Cnrs) francese. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.
Cosa sono - Le onde gravitazionali sono increspature nel "tessuto" dello spaziotempo, perturbazioni del campo gravitazionale, arrivate sulla Terra dopo essere state prodotte da un cataclisma astrofisico avvenuto nell'universo profondo. Averle osservate conferma una importante previsione della Relatività Generale di Albert Einstein del 1915, e apre uno scenario di scoperte senza precedenti sul cosmo. Le onde gravitazionali sono state rivelate lo scorso 14 settembre alle 10.50.45 ora italiana, e sono state prodotte nell'ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri. Dai due buchi neri, di massa equivalente a circa 29 e 36 masse solari, è nato un unico buco nero ruotante più massiccio di circa 62 masse solari: le 3 masse solari mancanti al totale della somma equivalgono all'energia emessa durante il processo di fusione dei due buchi neri, sotto forma di onde gravitazionali. I due buchi neri, prima di fondersi, hanno spiraleggiato, per poi scontrarsi a una velocità di circa 150.000 km/s, la metà della velocità della luce. L'osservazione conferma anche l'esistenza di sistemi binari di "buchi neri di massa stellare", in particolare aventi massa maggiore di 25 masse solari. Il processo di fusione dei due buchi neri responsabile delle onde gravitazionali rivelate è un evento che risale a quasi un miliardo e mezzo di anni fa, quando sulla Terra facevano la loro comparsa le prime cellule evolute in grado di utilizzare l'ossigeno.
Cosa cambia - La teoria della Relatività Generale che Einstein arrivò a formulare nel 1915 descrive la gravità come una manifestazione della curvatura dello spaziotempo. Lo spaziotempo è come un tessuto, ma a quattro dimensioni: le tre spaziali note, più il tempo. Secondo la Relatività Generale esso permea tutto l'universo, viene deformato dai corpi e perturbato da masse in movimento. Queste perturbazioni sono appunto le onde gravitazionali che, dalla loro sorgente si diffondono in modo analogo alle increspature sulla superficie di uno stagno, viaggiando alla velocità della luce. Fino ad oggi il principale mezzo di osservazione astronomica è stato la radiazione elettromagnetica, ma grazie alla prima osservazione diretta delle onde gravitazionali potremmo svelare aspetti dell'universo finora inaccessibili: i processi più drammatici del cosmo sono sorgente di onde gravitazionali, e l'osservazione di tali onde ci consente di ottenere informazioni sulle masse e sui meccanismi coinvolti
nell'emissione. Inoltre, contrariamente ai telescopi che possono osservare solo una piccola porzione del cielo alla volta, i rivelatori di onde gravitazionali sono per loro natura non direzionali e sono quindi in ascolto di un grande volume di universo, il cui raggio è ovviamente determinato dalla sensibilità dei rivelatori. Inoltre, la misura del fondo stocastico gravitazionale, che può essere originato da sorgenti cosmologiche oltreché astrofisiche, porterà informazioni sull'universo primordiale a un tempo molto prossimo al momento del Big Bang.
