Coelum Astronomia 198 - 2016 - Page 29

e cosmologia, e molto probabilmente un meritato Nobel per la fisica assegnato a tempo di record, i ricercatori dell’esperimento americano LIGO hanno confermato la prima, storica rivelazione di un’onda gravitazionale.

Più sfuggenti dei già elusivi neutrini, che per decenni hanno dato indicibili grattacapi a fisici e astrofisici di mezzo mondo; più ricercate della materia oscura perché ipotizzate dal lontano 1916, cento anni fa esatti, da uno scienziato che tutti conosciamo, Albert Einstein, le onde gravitazionali erano diventate il sacro Graal della fisica, guadagnandosi, per la loro sfuggevolezza, persino un’aura di mistico mistero e di tacito scetticismo. Ma Einstein aveva ragione ancora una volta: ora lo possiamo dire con certezza! La mente del grande fisico era almeno 100 anni più avanti della strumentazione che sarebbe stata necessaria per confermare le sue previsioni teoriche e alla fine, con una determinazione che meriterebbe anch’essa un sostanzioso riconoscimento, ce l’abbiamo fatta.

Gli scienziati del team LIGO hanno riportato la rivelazione di onde gravitazionali associate a uno degli eventi più esotici e violenti dell’Universo: la fusione di due buchi neri. Distanti circa un miliardo di anni luce, i due mostri di 36 e 29 masse solari, legati in un sistema binario sempre più stretto, hanno alla fine deciso di darsi il bacio mortale e fondersi per formare un unico enorme oggetto di 62 masse solari. Le onde gravitazionali sono state emesse negli istanti precedenti alla fusione dei due oggetti e ricevute il 14 settembre 2015 alle ore 09:51 (Tempo Universale) da entrambi i rivelatori di LIGO, due interferometri laser indipendenti posti a 3000 km di distanza tra loro, negli Stati Uniti d’America, uno in Louisiana e l’altro nello stato di Washington. La natura del segnale registrato dagli strumenti è risultato essere il tipico eco gravitazionale di un evento di tale violenza.

Poco prima di fondersi, quindi, i buchi neri hanno emesso sotto forma di onde gravitazionali un’energia enorme, calcolabile notando che il buco nero risultante ha una massa inferiore di 3 masse solari rispetto la somma dei singoli buchi neri che l’hanno formato. Secondo la relazione di Einstein E = mc2, la massa mancante si è allora trasformata in energia, ovvero in pochi istanti è stata convertita in onde gravitazionali la massa equivalente di tre soli. Qualcosa di davvero incredibile!

I grafici presentati durante la conferenza stampa mostrano molto bene la tipica forma delle onde gravitazionali che precedono gli istanti finali di un sistema molto stretto e massiccio, testimoniano

Il segnale rivelato dai due interferometri di LIGO testimoniano la prima osservazione diretta della storia di un’onda gravitazionale. Da notare la non contemporaneità degli eventi dovuti alla diversa distanza percorsa dalle onde gravitazionali per raggiungere i due rivelatori. Poiché queste si propagano alla velocità della luce, la misura del ritardo dà indicazioni sulla posizione della sorgente nel cielo.

La sovrapposizione delle misure effettuate dai due rivelatori distanti 3000 km, dopo aver corretto per la differenza temporale, è eccellente e questo conferma la natura reale del fenomeno.

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