Sapere Scienza

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Nobel in Fisica 2017 alla prova diretta dell'esistenza delle onde gravitazionali

3 Ottobre 2017

Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne hanno vinto il Premio Nobel in Fisica 2017. I tre scienziati americani, con il lavoro che ha permesso di portare alla prova diretta dell'esistenza delle onde gravitazionali, hanno aperto una nuova era per l'astronomia. Le onde gravitazionali sono increspature dello spazio-tempo previste teoricamente da Albert Einstein circa un secolo fa. La misura delle onde gravitazionali offre un nuovo modo di osservare il cosmo, contribuendo ad allargare la conoscenza scientifica della natura degli oggetti più misteriosi dell'Universo, come i buchi neri e le stelle di neutroni. Inoltre, le onde gravitazionali possono "raccontarci" molto dei primissimi istanti di vita dell'Universo.

 

LIGO e VIRGO

La notizia della prima cattura delle onde si è avuta all'inizio dello scorso anno e i team di ricerca coinvolti nella scoperta sono stati sin da subito dati per favoriti nella corsa ai Nobel per la Fisica. "Siamo testimoni dell'alba di un nuovo campo: l'astronomia delle onde gravitazionali.Esse ci insegneranno molto circa i più violenti processi che si verificano nell'Universo e ci darà nuovi indizi sulla natura della gravità estrema" ha detto Nils Martensson, presidente in carica del Comitato del Nobel per la Fisica.

Il Premio, continuando con le parole di Weiss, è un riconoscimento che va anche alle circa 1000 persone che hanno lavorato sulla misura delle onde gravitazionali. Le prime onde sono state catturate nel settembre 2015 dal doppio interferometro dall'osservatorio americano LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e, successivamente, anche l'osservatorio europeo VIRGO, di base in Italia, ha individuato onde gravitazionali. Dal primo agosto 2017, l’interferometro VIRGO si è unito infatti ai due LIGO nella presa dati: questo ha portato a una nuova osservazione di onde gravitazionali, annunciata il 27 settembre 2017, nel corso di una conferenza stampa congiunta delle collaborazioni LIGO-VIRGO che si è tenuta nell’ambito del G7 Scienza a Torino.

 

La "danza" dei buchi neri

Finora si è trattato di onde derivanti da buchi neri molto distanti e straordinariamente densi (la cui esistenza era stata prevista da Einstein) che si sono fusi insieme dopo aver danzato l'uno intorno all'altro, formando un buco nero ancora più massiccio. In particolare, le prime onde registrate si sono riferite alla fusione di due buchi neri alla velocità di circa 150.000 km/s, la metà della velocità della luce, avvenuta 1 miliardo e trecento mila anni fa. I due buchi neri, di massa equivalente a circa 29 e 36 masse solari, si sono fusi in un unico buco nero ruotante più massiccio di circa 62 masse solari: le 3 masse solari mancanti, nelle ultime frazioni di secondo della fusione si sono trasformate in energia che è diventata l'onda gravitazionale che noi abbiamo ascoltato attraverso LIGO.

 

Una nuova astronomia

LIGO e VIRGO hanno offerto nuovi modi per esplorare quelle caratteristiche fondamentali dell'Universo a cui finora non si poteva avere accesso nemmeno con i telescopi più sofisticati. Poiché le onde gravitazionali sono radicalmente diverse dalle onde elettromagnetiche (come le onde radio, la luce visibile, la luce infrarossa a raggi X) si spera che queste riescano a rivelare aspetti dei corpi celesti finora inaccessibili.

“Premiata la scoperta del secolo, realizzata dopo un secolo di attesa: giusto riconoscimento a chi con tenacia ha, per oltre vent’anni, inseguito il visionario progetto di riuscire a captare il debolissimo segnale generato da un catastrofico evento avvenuto lontano, nel cosmo”, commenta Fernando Ferroni, presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). “Ci congratuliamo con i vincitori del Premio Nobel e con tutti coloro che negli anni hanno lavorato strenuamente per raggiungere questo importante risultato della fisica, tra cui molti italiani, primo fra tutti Adalberto Giazotto, che ha dato un contributo fondamentale, individuando nella capacità di rivelare segnali a bassa frequenza la chiave del successo, e che già nel 2001 aveva proposto di realizzare una rete mondiale di interferometri”.

copertina   agosto-settembre 2017

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