Mentre la scoperta dell'anno scorso delle onde gravitazionali delle stelle di neutroni in collisione ha sconvolto la Terra, non aggiungerà dimensioni extra alla nostra comprensione dell'universo, non quelle letterali, almeno.

Gli astronomi dell'Università di Chicago non hanno trovato prove di dimensioni spaziali extra per l'universo sulla base dei dati delle onde gravitazionali. La loro ricerca, pubblicato nel Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, è uno dei tanti articoli sulla scia dello straordinario annuncio dello scorso anno che LIGO aveva rilevato una collisione di una stella di neutroni.

Il primo rilevamento in assoluto di onde gravitazionali nel 2015, per cui tre fisici hanno vinto il premio Nobel l'anno scorso, era il risultato di due buchi neri che si schiantavano insieme. L'anno scorso, gli scienziati hanno osservato la collisione di due stelle di neutroni. La principale differenza tra i due è che gli astronomi potrebbero vedere le conseguenze della collisione della stella di neutroni con un telescopio convenzionale, producendo due letture che possono essere confrontate:una in gravità, e uno in onde elettromagnetiche (luce).

"Questa è la prima volta che siamo stati in grado di rilevare sorgenti contemporaneamente sia nelle onde gravitazionali che in quelle luminose, " ha affermato il Prof. Daniel Holz. "Questo fornisce una sonda completamente nuova ed entusiasmante, e abbiamo imparato ogni sorta di cose interessanti sull'universo".

La teoria della relatività generale di Einstein spiega molto bene il sistema solare, ma man mano che gli scienziati imparavano di più sull'universo al di là, cominciarono a emergere grossi buchi nella nostra comprensione. Due di questi sono materia oscura, uno degli ingredienti base dell'universo; ed energia oscura, la forza misteriosa che sta facendo espandere l'universo più velocemente nel tempo.

Gli scienziati hanno proposto tutti i tipi di teorie per spiegare la materia oscura e l'energia oscura, e "molte teorie alternative alla relatività generale iniziano con l'aggiunta di una dimensione extra, " ha detto la studentessa laureata Maya Fishbach, un coautore sulla carta. Una teoria è che su lunghe distanze, la gravità "perderebbe" nelle dimensioni aggiuntive. Ciò farebbe apparire la gravità più debole, e potrebbe spiegare le incongruenze.

L'uno-due delle onde gravitazionali e della luce della collisione di stelle di neutroni rilevata l'anno scorso ha offerto a Holz e Fishbach un modo per testare questa teoria. Le onde gravitazionali della collisione si sono riverberate a LIGO la mattina del 17 agosto, 2017, seguito da rilevamenti di raggi gamma, raggi X, onde radio, e luce ottica e infrarossa. Se la gravità si fosse infiltrata in altre dimensioni lungo la strada, allora il segnale che hanno misurato nei rivelatori di onde gravitazionali sarebbe stato più debole del previsto. Ma non lo era.

Sembra per ora che l'universo abbia le stesse dimensioni familiari, tre nello spazio e una nel tempo, anche su scale di cento milioni di anni luce.

Ma questo è solo l'inizio, hanno detto gli scienziati. "Ci sono così tante teorie che fino ad ora, non avevamo modi concreti per testare, " ha detto Fishbach. "Questo cambia il modo in cui molte persone possono fare la loro astronomia".

"Non vediamo l'ora di vedere quali sorprese di onde gravitazionali l'universo potrebbe avere in serbo per noi, "Ha detto Holz.