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Le onde gravitazionali

una nuova finestra sul cosmo

Nella comunità scientifica, il 2016 verrà probabilmente ricordato come l’anno delle onde gravitazionali. Rivelate per la prima volta alle 10:50:45 del 14 settembre 2015 ma annunciate solo l’11 febbraio di quest’anno, le onde gravitazionali offrono agli scienziati un nuovo senso per sondare le più violente e imperscrutabili profondità del cosmo. La scoperta delle onde gravitazionali ci ha consentito di uscire dai confini dello spettro elettromagnetico ed esplorare un mondo tutto nuovo: quello delle distorsioni spaziotemporali.

Le prime onde gravitazionali rilevate dall’umanità sono state prodotte quando due buchi neri decine di volte più massicci del Sole e larghi un centinaio di chilometri si sono scontrati viaggiando a metà della velocità della luce, fondendosi in un unico, gargantuesco oggetto. La drammatica e violenta fusione, durata appena 200 millisecondi, ha rilasciato un’energia pari a tre masse solari in forma di onde gravitazionali – increspature nello spaziotempo – che hanno cavalcato il tessuto dell’Universo per 1,3 miliardi di anni prima di raggiungere i due rilevatori di LIGO e causare una distorsione spaziale pari a un milionesimo del diametro di un protone.

Meno di mezzo secondo dopo la prima, storica misurazione delle onde gravitazionali, il telescopio spaziale Fermi ha osservato un improvviso lampo di luce ad alta energia (raggi gamma e raggi-X) provenire dallo stesso fazzoletto di cielo delle onde rivelate da LIGO.

Il 15 giugno, i responsabili di LIGO hanno annunciato l’identificazione di un secondo evento, risalente alle 4:48:54 del 26 dicembre 2015. Questo secondo evento avrebbe avuto come protagonisti due buchi neri leggermente meno massicci, con un’intera massa solare di materia convertita in onde gravitazionali. Nonostante le informazioni su questo evento abbiano necessitato di un delicato intervento di estrazione per essere isolate dal rumore strumentale, gli scienziati sono riusciti a registrare abbastanza oscillazioni – circa 55, contro le 10 dell’evento precedente – da determinare che almeno uno dei due buchi neri fosse dotato di un moto rotazionale prima di fondersi con l’altro oggetto.

Quasi in contemporanea, la sonda europea LISA Pathfinder ha superato l’obiettivo della sua missione, ovvero raggiungere una sensibilità strumentale sufficiente a rilevare anche le più delicate onde gravitazionali direttamente dallo spazio profondo. Nonostante LISA Pathfinder sia solamente una dimostrazione tecnologica e non sia dunque in grado di rilevare le onde gravitazionali, il successo della sua complessa missione potrebbe gettare le basi a un futuro osservatorio interplanetario di onde gravitazionali.

Per approfondire

Coelum Astronomia n.198 - 2016

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