Nuovi scenari per l’astronomia gravitazionale

L’annuncio relativo alla rivelazione delle onde gravitazionali da parte del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ha causato una grande eco nell’ambito della comunità dei fisici e astronomi al punto che adesso si dovrà iniziare davvero ad esplorare più in profondità questa nuova finestra sull’Universo. Come è stato già detto, il segnale, registrato il 14 Settembre 2015 da entrambi gli interferometri LIGO, è stato prodotto dalla fusione di due buchi neri di massa iniziale pari a circa una trentina di Soli. Ciò ha permesso agli scienziati di risolvere immediatamente un enigma astrofisico in quanto l’esistenza di binarie di buchi neri era stata messa in dubbio. Ulteriori osservazioni potranno fornirci preziosi indizi sulla natura di oggetti esotici come le stelle di neutroni e le supernovae. Ma siamo solo all’inizio. Le onde gravitazionali ci permetteranno di esplorare non solo alcuni aspetti della fisica fondamentale ma possibilmente potranno portarci ai primi istanti di vita dell’Universo. La domanda è: quali misteri della cosmologia potremo mai risolvere ora che siamo entrati nell’era dell’astronomia gravitazionale?

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L’alba dell’astronomia gravitazionale

Forse non tutti sanno che la rivelazione sperimentale delle onde gravitazionali, avvenuta il 14 Settembre del 2015 e annunciata giovedì scorso 11 Febbraio 2016 in una conferenza stampa a Washington DC, è stata possibile grazie alla versione “avanzata” di LIGO (Advanced LIGO, a LIGO). Queste onde dello spazio, che allungano e accorciano la lunghezza dell’interferometro di una quantità incredibilmente piccola, hanno avuto origine da una violenta fusione (merger) di due buchi neri, di massa iniziale pari a una trentina di masse solari, così come riportato nell’articolo scientifico pubblicato su Physical Review Letters. Si tratta di un fenomeno accaduto in una galassia distante 1,3 miliardi di anni-luce e le “increspature” nello spaziotempo, per l’appunto le onde gravitazionali, sono arrivate qui sulla Terra qualche mese fa.

LIGO, speculazioni su una presunta ‘scoperta’

Questi sono giorni abbastanza caldi, si fa per dire, perchè ci stiamo avvicinando al D-Day. Infatti, il prossimo giovedì 11 Febbraio potrebbe segnare una data significativa nella storia della scienza poichè i ricercartori che lavorano all’esperimento Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) potrebbero annunciare una grande notizia: stiamo parlando della rivelazione sperimentale delle onde gravitazionali, una delle predizioni più spettacolari della teoria della relatività generale

A caccia di onde gravitazionali: l’era di LIGO

Per migliaia di anni, l’astronomia è stata il teatro della luce visibile, quella stretta banda dello spettro elettromagnetico fatta di colori che sono visibili dall’occhio umano. Ma a partire dal 20° secolo, gli astronomi hanno iniziato ad esplorare altre forme di luce, dalle onde radio, all’infrarosso fino ai raggi gamma. Su un altro fronte, gli scienziati hanno costruito rivelatori di neutrini oppure osservatori per lo studio dei raggi cosmici, allo scopo di studiare l’Universo per mezzo delle particelle. Più di recente, è arrivata sulla scena un’altra branca dell’astronomia: stiamo parlando delle onde gravitazionali.

La nascita ‘in diretta’ di un buco nero

I buchi neri sono gli oggetti più enigmatici e affascinanti dell’Universo. Di essi conosciamo molto poco e, nonostante sia noto che essi esistono nelle binarie-X che nei nuclei galattici attivi, non ne abbiamo mai visto uno in formazione. Oggi, però, gli scienziati sperano di utilizzare gli esperimenti sui neutrini, come il prossimo denominato Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), attraverso i quali si spera di “assistere in diretta” alla nascita di uno di essi.

La grande G di Newton è davvero costante

Secondo uno studio condotto da oltre due decenni su una pulsar distante, la costante di gravitazione universale, sembra essere in maniera alquanto rassicurante davvero costante nell’Universo. I risultati di questo lavoro, pubblicati su Astrophysical Journal, aiutano gli astronomi a tentare di risolvere uno dei problemi più importanti in cosmologia: la forza di gravità è la stessa ovunque nello spazio e nel tempo? La risposta, almeno finora, sembra essere di sì.

Due super buchi neri vicini vicini

Un gruppo di astronomi guidati da Tingting Liu dell’Università del Maryland (UMD) ha rivelato un segnale ad impulsi che sembra provenire da un sistema binario in cui si trovano due buchi neri supermassicci. I risultati sono pubblicati su Astrophysical Journal Letters.

Caccia aperta alle onde gravitazionali

Se da un lato il bosone di Higgs ha rappresentato per molto tempo il “ricercato” numero uno da parte dei fisici delle particelle, motivo per cui il grande collisore adronico LHC è stato costruito, dall’altro la ricerca delle onde gravitazionali costituisce uno degli obiettivi prioritari a cui gli astronomi si stanno dedicando da qualche tempo. 

La ricerca dei buchi neri ‘rinculanti’

Quando due galassie collidono, i buchi neri supermassicci che risiedono nei rispettivi nuclei finiranno per orbitare l’uno attorno all’altro formando un sistema binario, almeno secondo le attuali simulazioni.

La relatività generale: dal 1905 al 2005

In questo video, che fa parte di una serie di lectio magistralis che si sono tenute al Caltech come parte dell’Einstein Centennial Lecture Series, Kip Thorne presenta la teoria della relatività generale. Tra gli argomenti discussi la curvatura dello spaziotempo, i buchi neri, le onde gravitazionali e l’espansione accelerata dell’Universo.