|
Le
onde gravitazionali. Previste da Albert
Einstein, nel 1915, ora, per la prima volta,
sono state rilevate direttamente da un imponente
e sofisticato esperimento, dotato di tecnologia
d’avanguardia: l’interferometro laser.
La notizia è stata rilasciata dalle
collaborazioni LIGO e VIRGO nel corso di due
conferenze simultanee, negli Stati Uniti a
Washington, e in Italia a Cascina (Pisa), nella
sede di EGO (European Gravitational Observatory),
il laboratorio nel quale si trova
l’interferometro VIRGO.
Le onde gravitazionali sono state osservate
esattamente il 14 settembre 2015, alle
10.50.45 ora italiana, da due strumenti gemelli
LIGO, che hanno assistito ad un cataclisma
astrofisico avvenuto nell’universo profondo, a
410 megaparsec da noi (1 miliardo e mezzo di
anni luce). Si tratta della fusione di due buchi
neri, con masse di circa 30 masse solari ognuno,
in un unico buco nero con massa finale somma
delle due, ma con difetto di 3 masse solari;
questa quantità mancante corrisponderebbe
proprio all’energia emessa sotto forma di onde
gravitazionali.
Vediamo ora in cosa realmente consiste questo
tipo di esperimento attuato per poter rivelare
questi deboli segnali, definiti “ impossibili da
osservare” dallo stesso Einstein.
L’interferometro laser è un sistema costituito
da due bracci perpendicolari (il VIRGO di Pisa è
di 3 km) al cui interno sono proiettati dei
fasci laser che, con un sistema di specchi,
vengono ricombinati insieme, riproducendo una
figura di interferenza. Quando un’on-da
gravitazionale attraversa l’interferometro
produce una variazione nella lunghezza dei
bracci: uno si allunga mentre l’altro si
accorcia. Queste variazioni di lunghezza, che
sono molto più piccole del diametro del nucleo
di un atomo (da qui la difficoltà ad essere
rilevate), producono uno sfasamento della luce
laser che viene osservato poi dal rivelatore.
Tale fenomeno venne ampiamente descritto da
Einstein nella Teoria della Relatività Generale.
Ora aver ottenuto questo risultato, definito una
pietra miliare nella storia della fisica, ci
permetterà di capire meglio l'universo e la sua
evoluzione, potremo avere informazioni
significative e complementari alle osservazioni
che già effettuiamo nel campo delle onde
elettromagnetiche (luce, onde radio, raggi X e
gamma) e nelle particelle elementari (raggi
cosmici, neutrini) di origine astrofisica.
Saranno così svelati aspetti del cosmo finora
inaccessibili: i processi più drammatici che si
manifestano nello spazio sono sorgente di onde
gravitazionali. Inoltre, contrariamente ai
telescopi, gli interferometri laser lavorano a
grande campo, permettono di “ascoltare” grandi
volumi di universo, il cui raggio dipende dalla
sensibilità del rivelatore. Questo si traduce in
una maggiore informazione sull’universo
primordiale, a un tempo molto prossimo al
momento del Big Bang: riusciremo a vedere come
il tutto è nato. Concludo
richiamando il commento, rilasciato durante la
conferenza stampa, dal presidente dell’INFN,
Fernando Ferroni: “La scoperta delle onde
gravitazionali rappresenta un regalo speciale
per il 100° compleanno della Relatività
Generale, il sigillo finale sulla meravigliosa
teoria che ci ha lasciato il genio di Albert
Einstein”. |
