Onde gravitazionali, il ricercatore: «Un nuovo orecchio sull'universo»

A distanza di cento anni confermata l'esistenza delle distorsioni spazio-temporali. Il fisico Michele Punturo a Lettera43.it: «Si profila un cambiamento dell'astrofisica. Ora i detector capteranno i fenomeni». 

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11 Febbraio 2016

Albert Einstein le aveva teorizzate nel 1916.
A distanza di 100 anni l'esistenza delle onde gravitazionali è stata rivelata dagli stumenti dell'osservatorio Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e analizzata fra Europa e Stati Uniti dalle collaborazioni Ligo e Virgo, alla quale l'Italia partecipa con l'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn).
CAUSATE DA COLLISIONI VIOLENTE. Si tratta di vibrazioni dello spazio-tempo causate da fenomeni violenti, come collisioni di buchi neri, esplosioni di supernove o il Big Bang che ha dato origine all'universo.
Una scoperta importante che fornisce anche la prima prova diretta dell'esistenza dei buchi neri. 
Michele Punturo, ricercatore dell'Infin, spiega a a Lettera43.it: «Si profila un cambiamento dell'astrofisica, c'è un nuovo orecchio per ascoltare l'universo».


  • Michele Punturo, ricercatore dell'Infn.


DOMANDA. Che cosa è stato scoperto esattamente?
RISPOSTA.
Si tratta di distorsioni nello spazio-tempo causate dallo scontro di due buchi neri che avevano una massa rispettivamente di 36 e 29 volte maggiore rispetto a quella del Sole. L'avvicinamento è avvenuto a una velocità impressionante, prossima a quella della luce. Dallo scontro si è poi formato un unico buco nero. 
D. La loro esistenza era stata prevista da Einstein.
R.
Sì, sono state confermate le sue ipotesi del 1916. Di fatto con questa scoperta è stato trovato il tassello mancante per la conferma della teoria della relatività generale.
D. Qual è l'importanza di questo passo per la Fisica?
R.
D'ora in avanti potremo usare le onde per sondare l'universo grazie alle loro straordinarie caratteristiche.
D. Quali?
R.
Si tratta di onde emesse da corpi massicci che portano intatto il loro messaggio che viaggia per miliardi di anni. A differenza della luce o, per meglio dire, dei fotoni, interagiscono pochissimo con la materia. La luce invece è 'frenata' dagli ostacoli. Insomma, le onde hanno una capacità esplorativa maggiore.
D: Quindi sono una sorta di grande occhio per esplorare le galassie.
R.
 Non un nuovo occhio, ma un un nuovo orecchio per ascoltare l'universo. I detector di onde ascoltano l'universo senza aver bisogno di essere puntati in una particolare direzione. Anzi, d'ora in poi saranno i detector a dire ai telescopi dove rivolgere il loro sguardo per poter individuare i fenomeni. 
D. Insomma, si aprono nuove strade.
R.
Di più, sta nascendo una forma di astronomia multimessenger che sfrutta segnali gravitazionali e ottici. Potremo andare al cuore dell'universo e scrutare dentro le stelle.
D. Che strumenti sono stati utilizzati per arrivare alla scoperta?
R.
Abbiamo realizzato detector chiamati 'interferomentri'. Strumenti a forma di elle con due braccia uguali. Quelli impiegati in America sono di quattro chilometri per braccio, un po' più sensibili di quelli utilizzati in Europa. Servono per misurare la deformazione spazio-temporale.
D. Come funzionano?
R.
Sono dotati di specchi in entrata e in uscita. Dentro viene fatto passare un laser in grado di rilevare la distorsione spazio-temporale. Una volta intercettato, il segnale viene poi ripulito dal 'rumore' dell'interferometro. Questa operazione avviene grazie alla cooperazione internazionale di Ligo e Virgo. 
D. Quali ricadute può avere nella vita di tutti i giorni la scoperta delle onde?
R.
Di per sè le onde gravitazionali sono conoscenza di base, non hanno immediata applicazione pratica. Tuttavia le tecnologie impiegate per la loro individuazione possono avere ricadute industriali, tra questi gli acciai speciali. La silice fusa utilizzata per la realizzazione degli specchi può essere invece impegata in ottica. 


Twitter @PierLuigiCara

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