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Alla ricerca delle onde gravitazionali

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Alla ricerca delle onde gravitazionali

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In questa puntata Jeremy Wilks ci parla della ricerca sulle onde gravitazionali. “Questo mese siamo ad Hannover per vedere come vengono costruite

In questa puntata Jeremy Wilks ci parla della ricerca sulle onde gravitazionali. “Questo mese siamo ad Hannover per vedere come vengono costruite macchine stroardinariamente precise per poter osservare meglio alcuni fra gli eventi più violenti del cosmo, come le collisioni di buchi neri e la fusione di galassie”.

Un centinaio di anni fa, Albert Einstein ha immaginato che il nostro universo è pervaso da onde gravitazionali. Si tratta di increspature nel tessuto spazio-temporale che possono dirci molto su oggetti misteriosi, come i buchi neri. Ma ancora non sappiamo se Einstein abbia ragione, visto che gli scienziati le stanno ancora cercando.

Paul McNamara, scienziato del progetto LISA Pathfinder,ESA: “Le onde gravitazionali vengono da qualsiasi punto dell’universo. La gravità passa attraverso le stelle, le galassie, attraverso te, me, la Terra, ogni cosa”.

Michèle Heurs, professoressa all’Università Leibniz di Hannover: “Un’onda gravitazionale se si dirigesse verso di me mi renderebbe più snella e più lunga, più bassa e più grassa, a intervalli regolari, ma a livelli minuscoli.”

Queste sfuggenti onde gravitazionali sono estremamente tenui. Per questo gli strumenti ideati per registrarle sono grandi e molto sensibili. Uno dei più grandi rilevatori in Europa si trova ad Hannover, in Germania.

Karsten Danzmann, direttore dell’Istituto Albert Einstein di Hannover: “Questo è GEO600, ha braccia di 600 metri che si estendono da questa parte e poi nell’angolo destro da questo lato, e qui in questo piccolo fosso abbiamo un tubo a vuoto che contiene potenti raggi laser. Qui potete osservare il tubo a vuoto”.

L’esperimento misura la differenza relativa in lunghezza tra i due raggi laser. Al passaggio dell’onda gravitazionale i due fasci non si troveranno più in fase, ma mostreranno una differenza sottile, ma misurabile.

Karsten Danzmann, direttore dell’Istituto Albert Einstein di Hannover: “Finora non abbiamo visto nulla, ma ogni minuto una stella può esplodere e potremmo vedere un segnale”.

Con milioni di fonti potenziali in tutto l’universo, l’eventuale osservazione di onde gravitazionali potrebbe rappresentare una rivoluzione per l’astronomia.

Michèle Heurs, professoressa all’Università Leibniz ad Hannover: “È una finestra sull’universo completamente diversa. Quello che stiamo facendo adesso è osservare l’universo soprattutto in onde elettromagnetiche e neutrini. Le onde gravitazionali saranno un modo completamente diverso di osservare l’universo, ossia vedere cose che non emettono ciò che consideriamo luce”.
“L’unico tipo di radiazione che emette direttamente un buco nero è la radiazione gravitazionale. Perché un buco nero può scuotere lo spazio e il tempo intorno a esso, e queste increspature nello spazio e nel tempo si propagano dal buco nero e ci dicono esattamente a cosa assomiglia”.

Per aumentare le probabilità di osservare onde gravitazionali è prevista una missione nello spazio. Verrà inviato un veicolo pioneristico dell’ESA, visto che nulla di simile ha volato finora.

Vicki Lonnon, ingegnere per il controllo qualità, Airbus Defence and Space: “Buongiorno e benvenuti, questo è LISA Pathfinder spacecraft, se tutto va bene sarà lanciato intorno al mese di ottobre di quest’anno”.

LISA Pathfinder, come suggerisce il nome, ha il compito di mostrare la strada da percorrere. Uno strumento costruito dopo anni di ricerca. Per cui la soddisfazione degli scienziati è enorme.

Paul McNamara, scienziato del progetto LISA Pathfinder,ESA: “Ho cominciato a lavorare su rilevatori di onde gravitazionali da inviare nello spazio 21 anni fa. Per me stare qui con alle spalle questo oggetto è incredibile. Ci sono voluti 21 anni per arrivare a questo punto, è stato molto faticoso, ma adesso possiamo esultare”.

LISA Pathfinder non misurerà in realtà le onde gravitazionali. Metterà alla prova la tecnologia, incentrata su due cubi di oro e platino fluttuanti all’interno del veicolo spaziale.

Una volta concluso il test la missione si allargherà coinvolgendo tre satelliti collegati da laser.

Paul McNamara, scienziato del progetto LISA Pathfinder,ESA: “Il futuro dopo LISA Pathfinder è avere 2 o 3 veicoli spaziali che separiamo di 5 milioni di chilometri l’un dall’altro, ognuno porta un cubo, e noi vogliamo misurare la distanza tra questi cubi”.

Un osservatorio spaziale completamente funzionante in grado di captare le onde gravitazionali promette di essere uno strumento straordinario.

Paul McNamara, scienziato del progetto LISA Pathfinder,ESA: “La gravità è la forza fondamentale dell’universo. Sulla scala più vasta, stelle, galassie e universo sono tutti dominati dalla gravità”.

Michèle Heurs, professoressa all’Università Leibniz di Hannover: “Quanto stiamo facendo non è mai stato realizzato in passato, sono cose mai viste, cerchiamo qualcosa che è stato ipotizzato circa 100 anni fa, ma che non è stato ancora dimostrato. Come possono le cose restare come sono?”

Karsten Danzmann, direttore dell’Istituto Albert Einstein di Hannover: “Tutto l’universo interagisce attraverso la gravità e ciò ci fa sperare che le onde gravitazionali ci permetteranno di ascoltare il lato oscuro dell’universo. Chissà cosa c‘è lì fuori”.

Dai buchi neri fino ai primi momenti dopo il Big Bang, l’astronomia delle onde gravitazionali potrebbe cambiare per sempre il modo in cui vediamo e ascoltiamo l’universo.