Nel 2015, gli scienziati hanno fatto una scoperta rivoluzionaria confermando l’esistenza delle onde gravitazionali, fenomeno teorizzato oltre un secolo fa da Albert Einstein. Queste increspature nello spazio-tempo, generate da eventi cosmici estremi come fusioni di buchi neri o esplosioni di supernovae, viaggiano alla velocità della luce e possono alterare leggermente la struttura dello spazio che attraversano. L’osservatorio LIGO ha svolto un ruolo cruciale in questa scoperta, aprendo nuove strade nella comprensione dell’universo.
Cosa sono le onde gravitazionali?
Le onde gravitazionali rappresentano variazioni nel tessuto dello spazio-tempo causate da movimenti accelerati di masse molto grandi. Quando due corpi massicci orbitano l’uno attorno all’altro o collidono, producono queste increspature che si propagano attraverso l’universo. La loro esistenza è stata prevista da Einstein nel 1916 come parte della sua teoria della relatività generale. Secondo il fisico tedesco, quando oggetti massivi si muovono in modo accelerato attorno a un centro comune di massa, generano perturbazioni nello spazio simili a quelle create da un sasso gettato in uno stagno.
Le onde gravitazionali possono essere generate da diversi eventi astronomici estremi: esplosioni di supernovae che segnano la morte di stelle massive; collisioni tra stelle neutroniche; e fusioni tra buchi neri. Tuttavia, questi eventi avvengono a distanze enormemente elevate dalla Terra e spesso producono segnali deboli e difficili da rilevare.
Il ruolo dell’osservatorio LIGO
LIGO è stato progettato specificamente per rilevare queste increspature nel tessuto dello spazio-tempo. Composto da due osservatori situati in Louisiana e Washington negli Stati Uniti, LIGO utilizza laser altamente sensibili per misurare minime variazioni nelle lunghezze delle sue braccia – ognuna lunga più di quattro chilometri – causate dal passaggio delle onde gravitazionali.
Quando una onda attraversa uno dei bracci dell’interferometro LIGO, provoca una leggera compressione o allungamento del braccio stesso. Questi cambiamenti sono così piccoli che richiedono strumenti altamente sofisticati per essere misurati con precisione. Grazie alla tecnologia avanzata impiegata nell’osservatorio e ai metodi innovativi utilizzati dagli scienziati coinvolti nella ricerca sulle onde gravitazionali, il primo segnale identificabile è stato registrato il 14 settembre 2015.
Il primo rilevamento: significato scientifico
Il primo rilevamento ufficiale delle onde gravitazionali ha avuto luogo grazie alla fusione di due buchi neri avvenuta circa 1,3 miliardi di anni fa. Questo evento ha prodotto increspature così potenti che sono riuscite a viaggiare fino alla Terra senza subire sostanziali attenuazioni lungo il percorso cosmico vastissimo che hanno coperto.
La scoperta non solo ha confermato una previsione fondamentale della relatività generale ma ha anche aperto nuove prospettive nella ricerca scientifica sull’universo stesso. Prima del rilevamento delle onde gravitazionali, gran parte delle informazioni sull’universo erano ottenute tramite osservazioni ottiche basate sulla luce visibile; ora gli scienziati possono studiare fenomeni cosmici attraverso questo nuovo “senso” rappresentato dalle ondulazioni gravitative.
Questa nuova modalità d’analisi potrebbe fornire ulteriori indizi su questioni irrisolte riguardanti la gravità stessa e i misteriosi fenomeni astrofisici ancora poco compresi dagli studiosi contemporanei.
Con questa scoperta storica si apre quindi una nuova era nell’astronomia moderna: quella della “gravitazione” come mezzo d’indagine scientifica al pari della luce visibile.