Risultato senza precedenti per la fisica

Universo e buchi neri: scoperte le onde gravitazionali teorizzate da Albert Einstein (VIDEO)

di Domenico Coviello - - Cronaca, Cultura

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PISA – La collisione tra due buchi neri avvenuta un miliardo di anni fa ha provocato il primo segnale delle onde gravitazionali mai scoperto: è stato rilevato dallo strumento Ligo negli Stati Uniti, e i dati sono stati analizzati dalle collaborazioni internazionali Ligo e Virgo. Quest’ultima fa capo allo European Gravitational Observatory fondato e finanziato da Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e Consiglio nazionale delle ricerche francese. L’annuncio della scoperta delle onde gravitazionali è stato dato giovedì 11 febbraio a Cascina, alle porte di Pisa, dove si trova lo strumento Virgo. La scoperta è stata annunciata contemporaneamente anche negli Usa.

Per la fisica è un risultato senza precedenti. Oltre a confermare l’esistenza delle onde gravitazionali, fornisce anche la prima prova diretta dell’esistenza dei buchi neri. E’ in un certo senso la «scoperta del secolo» poiché cento anni fa l’esistenza delle onde gravitazionali fu teorizzata dal Albert Einstein nella teoria della relatività.

Vedere due buchi neri collassare e veder sparire una massa pari a tre volte quella del nostro Sole «era la cosa che ci si aspettava meno, l’ipotesi meno probabile, ma quando hai uno strumento di ricerca raffinato puoi scoprire cose diverse da quelle che ti aspettavi di vedere», ha detto il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Fernando Ferroni, commentando la scoperta delle onde gravitazionali.

«Stiamo aprendo un nuovo capitolo della fisica», dichiara il coordinatore della collaborazione Virgo, Fulvio Ricci. A nemmeno quattro anni dall’annuncio della scoperta del bosone di Higgs, che ha entusiasmato il mondo dei fisici delle particelle, adesso è la volta dell’astronomia, con la cattura dell’increspatura dello spazio-tempo generata da una catastrofe cosmica come la collisione tra due massicci buchi neri avvenuta un miliardo di anni fa.

Ipotizzate un secolo fa dalla teoria della relatività di Albert Einstein, le onde gravitazionali sono le «vibrazioni» dello spazio-tempo provocate da fenomeni molto violenti, come collisioni di buchi neri, esplosioni di supernovae o il Big Bang che ha dato origine all’universo.

Fisica, al laboratorio Virgo di Pisa la conferma dell'esistenza delle onde gravitazionali nell'universo

Fisica, al laboratorio Virgo di Pisa la conferma dell’esistenza delle onde gravitazionali nell’universo

Come le onde generate da un sasso che cade in uno stagno, le onde gravitazionali percorrono l’universo a una velocità quasi pari a quella della luce creando increspature dello spazio-tempo finora invisibili. Poiché interagiscono molto poco con la materia, le onde gravitazionali conservano la «memoria» degli eventi che le hanno generate.

La loro esistenza era supportata finora solo da prove indirette ma da adesso diventa possibile osservarle in modo diretto e con esse osservare una porzione dell’universo finora invisibile e misteriosa, come le zone popolate dai buchi neri o da fantascientifiche «scorciatoie» per viaggiare nell’universo, i cosiddetti «cunicoli» dello spazio-tempo (wormhole). La scoperta delle onde gravitazionali è anche la conferma definitiva della teoria della relatività generale. Erano infatti l’unico fenomeno previsto da questa teoria a non essere stato ancora osservato.

Oggi gli strumenti più avanzati per osservare le onde gravitazionali sono gli interferometri laser, come le due macchine gemelle americane Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e l’europeo Virgo, ideato da Adalberto Giazotto e realizzato a Cascina (Pisa) dalla collaborazione tra Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e Centre National de la Recherche Scientifique (Cnrs), nell’ambito dello European Gravitational Observatory (Ego). Per il futuro si punta alla costruzione di un super telescopio gravitazionale nello spazio, che potrebbe nascere dai test che sta conducendo la missione Lisa Pathfinder, dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa).

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