Nel 2015 gli scienziati hanno rilevato per la prima volta le onde gravitazionali previste già da Albert Einstein

Le onde gravitazionali sono un’increspatura invisibile (ma incredibilmente veloce) nello spazio: raggiungono la velocità della luce (300.000 chilometri al secondo). Durante il loro cammino, schiacciano e allungano qualsiasi cosa. Conosciamo le onde gravitazionali da molto tempo: più di 100 anni fa Einstein ne suppose l’esistenza nei suoi studi. Credeva che qualcosa dovesse generarsi quando due corpi massicci ruotano vorticosamente intorno al loro comune centro di massa. Questo tipo di movimento causerebbe increspature nello spazio come un sasso lanciato in uno stagno. Dal 2015 ne abbiamo conferma diretta: le onde gravitazionali esistono.

LIGO è composto da due osservatori: uno in Louisiana e uno a Washington (sopra). Credit: Caltech / MIT / LIGO Lab

Quali sono le cause delle onde gravitazionali?

Le onde gravitazionali più potenti vengono create quando gli oggetti si muovono a velocità molto elevate. Alcuni esempi di eventi che potrebbero causarle sono:

  • quando una stella esplode in una supernova 
  • quando due stelle massicce ruotano vorticosamente intorno al loro comune centro di massa
  • quando due buchi neri orbitano molto vicini l’uno all’altro fino a fondersi

Ma questo tipi di oggetti che generano ‘increspature‘ sono molto lontani e, a volte, questi eventi causano solo onde gravitazionali piccole e deboli. Ciò rende le onde gravitazionali difficili da rilevare dalla Terra.

Questo video artistico mostra la fusione di due buchi neri e le onde gravitazionali che si ‘increspano’ verso l’esterno durante l’evento.
I buchi neri – che rappresentano quelli rilevati da LIGO il 26 dicembre 2015 – erano 14 e 8 volte la massa del Sole: si sono fusi formando un singolo buco nero 21 volte la massa solare

Einstein aveva ragione

Nel 2015, gli scienziati hanno rilevato per la prima volta le onde gravitazionali usando uno strumento molto sensibile chiamato LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Queste prime onde gravitazionali si sono generate in seguito alla fusione di due buchi neri. La ‘collisione’ è avvenuta 1,3 miliardi di anni fa ma le increspature non sono arrivate sulla Terra fino al 2015. Quando un’onda gravitazionale raggiunge la Terra, stringe e allunga lo spazio. LIGO è in grado di rilevare sia la compressione e sia l’allungamento. Ogni osservatorio LIGO ha due “braccia” lunghe ciascuna più di 4 chilometri. Un’onda gravitazionale che ‘passa’ fa cambiare leggermente proprio la lunghezza delle braccia. L’osservatorio utilizza laser, specchi e strumenti estremamente sensibili per rilevare questi piccoli cambiamenti.

Onde gravitazionali
Ecco come vengono rilevate le onde gravitazionali

Il primo rilevamento di onde gravitazionali è stato un evento molto importante nella scienza. Prima di questo, tutto ciò che sapevamo sull’universo proveniva dallo studio delle onde generate dalla luce. Ora abbiamo un nuovo modo di conoscere l’universo: studiando ‘onde di gravità‘. Magari potremmo anche imparare di più sulla gravità stessa!

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