Già alla fine del 2015 gli scienziati hanno osservato per la seconda volta le onde gravitazionali fenomeni fisici che provocano minuscole increspature nello spazio-tempo e che erano già stati previsti da Albert Einstein un secolo fa. La scoperta è stata annunciata ieri durante una conferenza stampa tenuta a San Diego, in California, dalle collaborazioni scientifiche LIGO e VIRGO.
La prima, storica rivelazione da parte di LIGO era avvenuta il 14 settembre 2015 ed era stata annunciata nel febbraio scorso, Ma le onde osservate potrebbero essere addirittura tre se venisse confermato anche un altro segnale, captato lo scorso 12 ottobre.
Così come avvenuto a settembre, le onde gravitazionali sono state rivelate dai due interferometri del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), situati a Livingstone, in Louisiana, e ad Hanford, nello stato di Washinghton. Ogni interferometro è un osservatorio a forma di “L”, lungo 4 chilometri, che capta il passaggio delle onde gravitazionali grazie a un complesso sistema di laser.
Gli osservatori LIGO sono sponsorizzati dalla National Science Foundation (NSF) e sono stati concepiti, costruiti e finora gestiti dal California Institute of Technology (Caltech) e dal Massachusetts Institute of Technology (MIT). La scoperta annunciata ieri è stata pubblicata nella rivista Physical Review Letters e riporta la firma della LIGO Scientific Collaboration (LSC) e della VIRGO Collaboration, che hanno elaborato insieme i dati raccolti dai rivelatori LIGO.
In questa seconda osservazione i fisici hanno concluso che il segnale è stato generato dalla fusione di due buchi neri – 14 e 8 volte la massa del Sole – che ha prodotto un singolo buco nero di massa pari a 21 volte quella della nostra stella.
Anche nella prima rivelazione l’origine delle onde era da attribuire alla fusione di due buchi neri, sebbene di massa maggiore: 36 e 29 volte quella del Sole. La fusione dei due buchi neri più piccoli è avvenuta a circa 1,4 miliardi di anni luce e ha sprigionato, sotto forma di onde gravitazionali, una quantità di energia pari alla massa del Sole. Il segnale rivelato da LIGO riguarda le ultime 27 orbite che i buchi neri hanno eseguito l’uno intorno all’altro prima di fondersi insieme.
I due interferometri LIGO hanno ricevuto il segnale con una leggera differenza temporale: 1,1 millisecondi. Inoltre, entro la fine del 2016 dovrebbe entrare in funzione anche l’Advanced VIRGO, una versione tecnologicamente più avanzata dell’interferometro VIRGO di Cascina, in provincia di Pisa, che già ha collaborato alla prima osservazione.
«Nell’immediato futuro – ha spiegato Fulvio Ricci, a capo della collaborazione scientifica internazionale VIRGO e ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) – i tre interferometri permetteranno nel loro insieme una sempre maggiore localizzazione dei segnali».
Invece le prime due rivelazioni di onde gravitazionali sono state possibili grazie all’Advanced LIGO, il progetto di potenziamento degli interferometri LIGO che ha permesso di sondare una maggiore fetta dell’Universo rispetto alla prima generazione di strumenti. In autunno il progetto seguirà un ulteriore aggiornamento che consentirà di sondare un volume dell’Universo da 1,5 a 2 volte più grande. L’Advanced LIGO è entrato in funzione nel 2015 e prevede una serie di miglioramenti che terminerà intorno al 2021. Quando anche l’interferometro VIRGO sarà operativo, secondo gli scienziati l’astrofisica non sarà più la stessa. Le onde gravitazionali potrebbero fornire informazioni uniche sui fenomeni che le hanno generate, come ad esempio buchi neri, stelle di neutroni e supernove. Con LIGO e VIRGO (ma anche insieme alla missione Elisa dell’Agenzia Spaziale Europea ESA) si sta avviando un nuovo e promettente campo di ricerca che gli addetti ai lavori chiamano astronomia gravitazionale. (Flavio Alunni F.O.N.)
