Le onde gravitazionali: il nostro nuovo telescopio

L’11 Febbraio la comunità scientifica mondiale ha ufficializzato la rivoluzionaria scoperta delle studiatissime onde gravitazionali: una novità sconvolgente, in grado di ampliare enormemente gli orizzonti della scienza e dell’evoluzione umana. “È una tappa importantissima nell’osservazione dell’Universo, pari solo all’invenzione del telescopio.” Così afferma Giovanni Amelino-Camelia, fisico teorico dell’università La Sapienza –Roma, tra i massimi esperti al mondo in gravità quantistica, “Come se finora avessimo visto il mondo in bianco e nero e ora, improvvisamente, avessimo la possibilità di vederlo a colori.”

Dunque, dopo quasi cento anni di ricerca, quattro anni fa con la scoperta del bosone di Higgs, la particella di Dio, e oggi con le nuove conoscenze sulle onde gravitazionali, due dei più grandi traguardi della fisica moderna sono stati raggiunti. Nonostante la “Teoria del tutto” e la completa comprensione dell’universo siano ancora distanti anni luce, la visione del cosmo è del tutto rinnovata, sia da un punto di vista macroscopico dello spazio-tempo, sia da quello microscopico delle particelle elementari.

Finora lo spazio è stato studiato percorrendo tutto lo spettro elettromagnetico in cerca di informazioni percepibili dai telescopi, ma la novità di quest’ultima scoperta, sta proprio nel fatto che ora siamo in grado di vedere nuovi fenomeni senza l’aiuto della luce, ma utilizzando la gravità. Essa era inizialmente concepita da Newton come una forza attrattiva tra masse, ma Einstein ampliò questo concetto, ripensandola come un effetto della curvatura dello spazio-tempo. Secondo questa teoria ormai confermata, lo spazio è una superficie la cui forma viene modificata, (curvata), a causa della presenza di un qualsiasi oggetto avente una massa. Le perturbazioni della superficie spazio-temporale sono proprio le onde gravitazionali, che variano in ampiezza, frequenza e lunghezza d’onda, in base al tipo di fonte che le ha prodotte, per cui, oltre a muovere la superficie, trasportano informazioni su eventi cosmici per ora soli ipotizzati.

Si è arrivati alla certezza dell’esistenza di queste onde, grazie all’osservazione effettuata lo scorso settembre dal LIGO, (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, costato più di un miliardo di dollari), durante lo scontro e la successiva unione, di due buchi neri. Questo evento mai osservato prima e durato all’incirca sette milionesimi di secondo, è avvenuto “in una galassia molto molto lontana” più di un miliardo di anni fa, cioè quando la vita multicellulare aveva appena iniziato a popolare la Terra, ma è di enorme rilevanza dal punto di vista della gravità: basti pensare che i buchi neri a causa della loro elevatissima forza gravitazionale, non lasciano tornare indietro nemmeno la luce, che è l’entità più veloce ad oggi conosciuta.

Parte cruciale di questa scoperta sono state le due stazioni di rilevazione gemelle del LIGO, una nello Stato di Washington e una in Louisiana, centri specifici per captare le onde gravitazionali, che sfruttano il principio dell’interferometro laser. I macchinari utilizzati sono talmente sensibili da poter percepire la curvatura nell’ordine del miliardesimo del diametro atomico. Importantissimo è stato anche l’intervento dell’istituto italo-francese Virgo, il corrispettivo europeo del LIGO, situato vicino a Pisa, che ha successivamente analizzato i dati, per poi dare l’annuncio della scoperta a tutto il mondo.

E mentre è in atto la corsa al Nobel, migliaia di scienziati e studiosi stanno già pensando a come registrare il sibilo delle onde emesse nelle prime frazioni di un trilionesimo di secondo dopo il Big Bang, a come spiegare tramite le nuove conoscenze cosa succede durante la collisione di stelle giganti, o sono alla ricerca di altri eventi invisibili alla radiazione elettromagnetica che nessuno ha ancora nemmeno immaginato.

Dunque le onde gravitazionali non sono solo una radicale rivoluzione, esse rappresentano la nuova frontiera della conoscenza umana, che può soddisfare i desideri delle menti più fantasiose e sconfinate.

Alice Calligaro 4F