Nobel agli scienziati delle onde gravitazionali

I tre scienziati che hanno scoperto le onde gravitazionali, Kip Thorne, Rayner Weiss e Barry Barish, hanno ricevuto il premio Nobel. La rivoluzionaria scoperta venne fatta agli inizi del 2016 e l’11 febbraio dello stesso anno gli scienziati del LIGO insieme agli italiani del VIRGO potevano annunciare di avere le prove sperimentali dell’esistenza delle onde gravitazionali, predette da Einstein un secolo prima nella sua Teoria della Relatività Generale e fin’ora mai osservate. Le onde gravitazionali sono delle increspature dello spazio-tempo causate dalla gravità dei corpi celesti. Secondo come vengono considerate ora, si tratterebbe di un vero e proprio scuotimento della spazio che farebbe si che due punti dello spazio (o meglio spazio-tempo) potrebbero ritrovarsi ad avvicinarsi per poi allontanarsi di nuovo.

Già nel 1970 Russel Hulse e Joseph Taylor trovarono una prova indiretta della loro esistenza osservando due pulsar che orbitavano una intorno all’altra: notarono che, avvicinandosi, i due corpi celesti rallentavano di velocità e dedussero che perdevano energia disperdendola in forma di onde gravitazionali. Per questa osservazione ricevettero il Nobel nel 1993. Ma veniamo ai nostri giorni: Thorne, Weiss e Barish hanno avuto a disposizione un nuovo strumento e cioè il LIGO. Il progetto LIGO, ideato da Thorne e Weiss quasi 40 anni fa e diretto da Barish, è diventato raltà solo a metà settembre del 2015 quando è entrato ufficialmente in funzione. Il LIGO è un misuratore di onde gravitazionali con un interferometro laser. Negli USA ne sono stati costruiti due che lavorano insieme, uno si trova in Louisiana, nel sud est, e l’altro nella stato di Washington, a nord ovest del paese. Sono stati costruiti a grande distanza proprio perchè i fenomeni che devono osservare sono estremi e servono almeno due dispositivi di osservazione per poter avere dei dati più sicuri. Le dimensioni delle onde gravitazionali fin’ora misurate sono di molto inferiori al diametro di un protone e la precisione delle misurazioni potrebbe essere compromessa da moltissimi fenomeni terrestri ed umani che possono interferire.

A questo punto è intervenuto il sistema italo-francese VIRGO che si trova in Toscana. A questa collaborazione si sono poi aggiunti polacchi, spagnoli, ungheresi ed olandesi. Il misuratore di Cascina, in provincia di Pisa, ha iniziato a funzionare quasi in contemporanea con quelli americani e ha fornito un aiuto fondamentale: infatti non solo si trova molto distante dagli altri due ma è anche allineato in modo differente. Dalla metà del 2015, anno in cui i tre dispositivi hanno iniziato a lavorare e a farlo insieme, tutto si è svolto molto rapidamente e l’esistenza delle onde gravitazionali è stata dimostrata e potrebbe rivoluzionare il mondo della scienza ed il modo in cui vediamo l’universo, in quanto ci darà un’ulteriore strumento di indagine del cosmo.

Nel prossimo futuro verranno lanciati degli strumenti simili, ma nello spazio. Nel 2030 ne verranno lanciati tre ad una distanza di 5 milioni di KM l’uno dall’altro ed orbitanti intorno al sole a svariati milioni di KM dalla Terra. Il progetto si chiama LISA ed è stato anticipato da una missione Europea in cui l’Italia ha fatto un lavoro da protagonista: la missione LISA Pathfinder, che consisteva nel lancio nello spazio di un misuratore laser di onde gravitazionali. La sua funzione era di provare le apparecchiature per poi poter attuare con maggior sicurezza il progetto principale. La missione LISA.

Il sistema LISA, in orbita

Il sistema LISA, in orbita

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Francesco Corrado