“Signore e signori, abbiamo misurato le onde gravitazionali. Ce l’abbiamo fatta!” Questo è lo storico annuncio con cui il Prof. David Reitze, direttore esecutivo di LIGO (l’osservatorio a interferometria laser per onde gravitazionali, o Laser Interferometry Gravitational-wave Observatory, con sedi a Harford e Livingston negli Stati Uniti) ha fatto partire la conferenza stampa di giovedì scorso.

Si mormorava della scoperta da mesi, perciò non era del tutto una sorpresa. In più, era stato prevista con una certa sicurezza dalla teoria della relatività generale di Einstein. Secondo questa teoria, quando delle masse accelerano possono creare delle increspature nello spazio-tempo: le onde gravitazionali. Le onde si propagano in tutte le direzioni alla velocità della luce, stirando e comprimendo lo stesso tessuto dello spazio al loro passaggio.

Quelle osservate a LIGO, per esempio, venivano da due buchi neri, ognuno circa 30 volte la massa del Sole, che si sono scontrati a circa metà della velocità della luce 1.2 miliardi di anni luce da noi. Un evento del genere è sbalorditivo: “La potenza emessa era 50 volte quella di tutte le stelle dell’universo messe assieme”, ha detto il Prof. Kip Thorne di Caltech.

Durante il loro inesorabile avvicinamento, i due buchi neri hanno sparato onde gravitazionali che aumentavano in frequenza ed intensità. LIGO le ha raccolte, anche se con qualche difficoltà: nonostante le forze immense che l’hanno scatenato, l’effetto delle onde è piccolo. Così piccolo che solo uno strumento così preciso come LIGO lo poteva misurare. E LIGO è molto preciso: Reitze ha spiegato che, in teoria, l’errore sulla sua misura della distanza tra il Sole e la stella più vicina sarebbe lo spessore di un capello.

Per farlo, LIGO usa dei laser. Dividendo un raggio laser in due rami gemelli e mandando ognuno in un lungo percorso, è possibile ricongiungerli in modo che le onde della loro luce interferiscano cancellandosi esattamente. Se un’onda gravitazionale colpisse l’apparecchio, allungherebbe il percorso di uno dei fasci e accorcerebbe l’altro, periodicamente, disturbando l’interferenza.

Ma da una grande sensibilità derivano grandi disturbi: il rivelatore misura qualunque cosa, dai micro-terremoti al passaggio di auto. Per eliminare tutti questi fattori, i ricercatori usano due osservatori, posti ai due capi degli Stati Uniti. Solo i segnali misurati da entrambi contemporaneamente (o quasi) possono provenire dallo spazio ed essere onde gravitazionali.

E infatti, a settembre 2015, mentre LIGO veniva riacceso dopo l’ultimo aggiornamento, un segnale è apparso in entrambi i posti. Non solo, ma corrispondeva perfettamente con i calcoli teorici! Così, dice la Dott.ssa Gabriela Gonzalez della Louisiana State University, “sappiamo non solo che abbiamo trovato delle onde gravitazionali, ma anche che erano causate dalla fusione di due buchi neri”.

Secondo la Dott.ssa France Cordova, direttore della National Science Foundation, questa scoperta “è molto più di una nuova generazione di osservazione. Significa vedere l’universo con occhi nuovi, in un modo completamente diverso”. Diversi scienziati l’hanno paragonato a poter ascoltare eventi che finora avremmo potuto solo guardare, più quelli che non si possono vedere.

Le nostre orecchie stanno anche migliorando: LIGO continua a migliorare la sua precisione e più tardi quest’anno si unirà al programma l’osservatorio italiano VIRGO. Nel 2034, poi, è previsto il lancio di eLISA (l’antenna spaziale evoluta ad interferometria laser, o Evolved Laser Interferometry Space Antenna). Sarà composta da tre sonde che orbiteranno la Terra ad un milione di chilometri una dall’altra, conducendo esperimenti molto simili a quelli di LIGO, ma molto più precisi.

Come ha detto Gonzalez, “Ora che sappiamo che le onde gravitazionali sono là fuori, inizieremo ad ascoltare l’universo”.

Intanto, potete “ascoltare” le onde gravitazionali anche voi!

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