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Onde gravitazionali: dalla scoperta alla notizia

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La notizia dell’esistenza delle onde gravitazionali è stata resa nota ufficialmente l’ 11 febbraio.
Ipotizzate da Einstein nel 1916 come conseguenza della relatività generale, possono essere considerate la rivelazione del secolo: hanno la capacità di allungare e restringere lo spazio-tempo quando si diffondono nell’Universo.
La scoperta è stata caratterizzata da molte difficoltà innanzitutto tecnologiche: quando un corpo che possiede massa si muove, produce delle variazioni nel suo campo gravitazionale che si traducono in onde che viaggiano alla velocità della luce. Quando un’onda incontra un corpo lo deforma, anche se molto poco, rendendo quasi impossibile la misurazione.
Due avanzati interferometri sono riusciti a superare questo ostacolo: LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), con due basi una in Louisiana e una nello stato di Washington e VIRGO, con base a Cascina (Pisa).
Sono costituiti da un grande tunnel vuoto a forma di “L” lungo 4 chilometri per lato. A ogni estremità ci sono degli specchi sospesi, che fungono da veri e propri sensori: infatti quando i laser si muovono nel tunnel vuoto rivestito di cemento, le onde gravitazionali disturbano, anche se in modo apparentemente irrilevante, il viaggio dei fasci laser. Tali cambiamenti sono impercettibili increspature, isolabili solo dopo averle distinte da tutti i disturbi provenienti dall’esterno, per esempio le vibrazioni sismiche della terra o le molecole gassose. Durante gli esperimenti è stata riscontrata una variazione del tempo impiegato dalla luce per coprire la distanza all’interno del tunnel: tale cambiamento è spiegato con la deformazione dello spazio-tempo causata dalle onde gravitazionali generate dallo scontro tra due buchi neri. Infatti Einstein per la prima volta ipotizzò una nuova grandezza fisica, lo spazio-tempo: un’entità che congiunge il tempo e lo spazio.
Questo viene deformato a causa del movimento di grandi masse e le incurvature determinano la traiettoria della massa stessa. Per chiarire questo concetto possiamo utilizzare un semplice esempio: si prende un telo elastico e si fa rotolare sopra una palla pesante.
Si nota che la palla tenderà ad incurvare il telo se viene aggiunto qualsiasi altro oggetto,i due si avvicineranno l’uno verso l’altro. La causa del moto degli oggetti, sottoposti alla forza di gravità, non è una forza che agisce a distanza ma modifica lo spazio nel quale si muove l’oggetto.
Infatti il campo gravitazionale è determinato dalla curvatura dello spazio-tempo nel punto in cui l’oggetto si trova. Strettamente collegata alla teoria della relatività generale è l’ esistenza dei buchi neri che sono corpi celesti con una massa e densità talmente grande che nemmeno la luce può sfuggire alla sua attrazione.
Sono venuta a conoscenza di questa incredibile scoperta tramite un servizio del telegiornale e questo ha attirato moltissimo la mia curiosità tanto da portarmi a condurre numerose ricerche per comprendere meglio la grande importanza di questa rivelazione. Con un tweet il cosmologo Lawrence Strauss dell’ università dell’ Arizona ha espresso tutta la sua emozione dicendo: “ Le prime indiscrezioni su LIGO sono state confermate da fonti indipendenti. Rimanete sintonizzati! Le onde gravitazionali potrebbero essere state scoperte!!Emozionante.”
Molti altri studiosi si sono espressi riguardo questo grande passo in avanti nello studio dell’ universo, un rappresentante della LIGO ha affermato: “Dal momento che le onde gravitazionali non interagiscono con la materia, viaggiano senza alcun impedimento, dandoci una visione cristallina dell’universo”.
L’astrofisica italiana Viviana Fafone ha spiegato a Rai Scuola:“ Per la prima volta si è avuta la conferma dell’esistenza di due oggetti eccezionali, che inaugurano un nuovo modo di guardare l’ universo e danno accesso a eventi che fino ad oggi era impossibile misurare. Si apre l’era dell’astronomia gravitazionale”

Guardate le stelle e non i vostri piedi. Provate a dare un senso a ciò che vedete, e chiedervi perché l’universo esiste. Siate curiosi.
(Stephen Hawking)