Onde gravitazionali, cosa sono? Una scoperta che vale il Nobel per la Fisica 2017

Alla scoperta delle onde gravitazionali, le increspature nel tessuto dello spazio-tempo che erano state al centro delle teorie di Einstein, è andato il premio Nobel per la Fisica 2017, e ci consente di comprendere meglio alcuni dei fenomeni più rilevanti provenienti dallo spazio profondo

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    Onde gravitazionali, cosa sono? Una scoperta che vale il Nobel per la Fisica 2017

    Che cosa sono le onde gravitazionali? Il primo a teorizzarne l’esistenza fu Albert Einstein parlando delle distorsioni dello spazio-tempo, ma ad accertarne l’esistenza concreta è stato circa un secolo dopo un gruppo di scienziati del LIGO, il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, che riceveranno il premio Nobel per la Fisica 2017 in virtù di tale, incredibile scoperta. Ma di cosa parliamo esattamente? In cosa consistono e perché sono considerati tanto importanti da valere l’assegnazione di un Nobel? Quali ricadute hanno nella nostra vita di tutti i giorni, cosa ci dicono in più che non sapevamo né immaginavamo? Proviamo a rispondere a tali quesiti indagando tutto ciò che riguarda le onde gravitazionali, cosa sono e come influenzano la nostra esistenza sulla Terra.

    Cosa sono le onde gravitazionali

    Non è facile spiegare cosa sono le onde gravitazionali, ma per fare un paragone comprensibile con qualcosa di altrettanto concreto e non visibile, bisogna pensare alle onde elettromagnetiche: come queste ultime permettono di risalire alle vibrazioni del campo elettromagnetico che le hanno prodotte, allo stesso modo le onde gravitazionali ci permettono di andare fino alle più profonde fonti di energia dell’Universo, osservando empiricamente quelle distorsioni dello spazio-tempo di cui parlava ai suoi tempi Einstein. Vengono considerate sorgenti di onde gravitazionali grandi masse che subiscono grandi accelerazioni, come i sistemi binari di buchi neri che arrivano a collidere e fondersi insieme, allo stesso modo anche le stelle di neutroni e le supernove producono onde gravitazionali, più brevi di quelli dei buchi neri, e lo stesso Big Bang che ha generato l’Universo e il nostro pianeta rilascerebbe una sorta di debole eco gravitazionale.

    Come si rilevano le onde gravitazionali

    Come si rilevano le onde gravitazionali? Non è facile captarne la presenza, se pensiamo che dal 1916, quando il grande fisico Albert Einstein ipotizzò che le onde gravitazionali potessero essere una naturale conseguenza della sua teoria della Relatività, sostenendo che la gravità era una forza in grado di produrre increspature nel tessuto spazio-tempo distorcendolo, con la capacità di propagarsi nell’universo, si è giunti alla prima prova indiretta dell’esistenza solo negli anni Settanta. Il punto è che le onde gravitazionali impiegano miliardi di anni dagli eventi che le hanno generate per giungere fino a noi, e l’increspatura che producono si riduce fino a una distorsione assai più piccola del diametro di un protone: soltanto l’evoluzione tecnologica consente di avere oggi strumenti così sofisticati da percepirne la presenza, sapendo distinguere la vibrazione indotta dalle onde rispetto a tutti gli eventi sulla Terra che possono intralciarne la ricerca. I ricercatori del LIGO hanno utilizzato sistemi ottici di ultima generazione, ma vi sono anche sonde lanciate nello spazio che stanno ricercando onde gravitazionali, con risultati incoraggianti.

    Onde gravitazionali nell’universo: cosa ci dicono?

    A cosa serve conoscere le onde gravitazionali? Cosa ci dice l’accertamento della loro presenza? Per gli scienziati che osservano il Sistema Solare e l’Universo in tutte le sue sfaccettature rappresenta come un nuovo paio di occhiali o lente di ingrandimento per studiare e conoscere fenomeni altrimenti non percepibili con gli strumenti fin qui adottati, i vari raggi infrarossi, ultravioletti e le onde radio, solo per citarne alcuni: ad esempio potrebbe farci capire con maggiori dettagli e profondità il Big Bang, analizzando la luce residua e la radiazione che proviene dalla lontana eco gravitazionale che giunge da questa grande esplosione che è alla base delle origini dell’Universo.