Il mercoledì scientifico… Che cosa sono le onde gravitazionali?

Pubblicato il ott 10, 2017 | 0 commenti

di Alice Colombo

 

Onde gravitazionali

Onde gravitazionali

 

Tra il 1915 e il 1919 Albert Einstein formulava compiutamente la teoria della Relatività, postulando, tra le altre cose, l’esistenza delle onde gravitazionali, masse in movimento che deformano la curvatura dello spazio-tempo, diffondendosi similmente alle increspature su uno specchio d’acqua. Un secolo dopo, grazie alle misurazioni degli interferometri Ligo e Virgo (quest’ultimo progettato e realizzato in Italia), la presenza delle onde gravitazionali è stata dimostrata e il team che le ha rilevate è stato insignito del premio Nobel per la fisica 2017.

Secondo Einstein, la stessa gravità ha a che fare con lo spazio-tempo: non è infatti una forza, ma è la proprietà della materia di deformare lo spazio-tempo. Possiamo immaginare l’Universo come un lenzuolo in mezzo al quale è presente una palla; grazie alla sua massa, la palla provocherà una deformazione nel tessuto del lenzuolo facendolo “pendere” verso il basso. Se sul lenzuolo viene fatta rotolare un’altra palla, ma di massa minore, quest’ultima ruoterà intorno alla palla più grande e si avvicinerà ad essa, ma attenzione: non perché attratta dalla palla più grande, ma per via della deformazione del lenzuolo, che fa in modo di far “scivolare” la palla più piccola verso il punto già deformato dall’altra. Può risultare più chiaro dalle immagini:

 

gravità 1

La terra al centro del "lenzuolo"

La terra al centro del “lenzuolo”

 

Le onde gravitazionali sono come dei “messaggeri spaziali”: riescono a fornirci informazioni preziose sugli eventi catastrofici avvenuti nell’Universo. Secondo i fisici, le onde gravitazionali rilevate da Ligo e Virgo sono state prodotte nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri distanti circa 1 miliardo e 300 milioni di anni luce in un unico buco nero ruotante più massiccio. I due buchi neri, prima di fondersi, hanno percorso una traiettoria a spirale per poi scontrarsi a una velocità di circa 150 mila chilometri al secondo, la metà della velocità della luce. Da notare che l’evento è avvenuto quasi un miliardo e mezzo di anni fa.

Più ampia è la portata di questi eventi catastrofici e più intensa è la quantità di energia emessa, maggiore è la grandezza delle onde gravitazionali ed è quindi più facile captarle, solo che finora non vi erano gli strumenti adatti. Grazie alle ultime scoperte sarà forse possibile risalire addirittura all’origine dell’Universo.

 

Onde gravitazionali prodotte da un evento catastrofico

Onde gravitazionali prodotte da un evento catastrofico