Le onde gravitazionali sono state rilevate il 14 settembre, 2015, su entrambi i rilevatori di LIGO. Quel fatidico giorno inaugurò una nuova era di astronomia delle onde gravitazionali, dice Gabriela González, un portavoce della collaborazione scientifica LIGO. NASA/Imagno/Getty Images Era solo un debole rumore, il fugace residuo di un evento enormemente violento accaduto molto tempo fa in un luogo molto, molto molto Lontano. Ma è stato sufficiente per confermare una delle maggiori previsioni fatte da Albert Einstein nella sua teoria della relatività generale nel 1915. Infatti, ha verificato l'esistenza di qualcosa chiamato onde gravitazionali - fondamentalmente, increspature nel tessuto dello spazio-tempo, causato dall'accelerazione di oggetti veramente massicci come i buchi neri.
In una conferenza stampa, scienziati del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, un consorzio che è alla ricerca di onde gravitazionali dagli anni 2000, ha annunciato che il fenomeno era stato finalmente rilevato dai rivelatori gemelli di LIGO a Livingston, Louisiana, e Hanford, Washington.
Le onde in questione sono state prodotte in una frazione di secondo avvenuta 1,3 miliardi di anni fa, quando due enormi buchi neri si scontrarono e si fusero in un'unica entità. L'evento ha convertito parte della massa dei buchi neri in energia sotto forma di gravi onde gravitazionali. Quelle onde hanno prodotto il segnale - descritto come un "cinguettio" - che gli scienziati di LIGO hanno rilevato.
Quella fusione catastrofica aveva una potenza di circa 50 volte quella dell'intero universo visibile, secondo un comunicato stampa di LIGO, che unisce gli sforzi di più di 1, 000 scienziati. L'organizzazione è gestita dal California Institute of Technology e dal Massachusetts Institute of Technology, e finanziato dalla National Science Foundation, tra gli altri.
"Abbiamo rilevato onde gravitazionali, " Il direttore esecutivo di LIGO David Reitze ha detto ai giornalisti. "Ce l'abbiamo fatta!"
Come Einstein teorizzava all'inizio del 1900, spazio e tempo sono essenzialmente un'unica entità, spazio tempo, che puoi immaginare come una tovaglia. Quando grandi oggetti, come i buchi neri, accelerare nello spazio-tempo, essenzialmente causano increspature nel tessuto, che sono onde gravitazionali. Quando convertito in suono, le onde fanno uno strano cinguettio, che puoi ascoltare cliccando il link.
L'evento ha anche segnato la prima volta che gli scienziati hanno effettivamente osservato la fusione di due buchi neri.
"Queste forme d'onda ti danno un'enorme quantità di informazioni, "Reitze ha detto.
La scoperta, che è stato dettagliato in un articolo scientifico pubblicato oggi sulla rivista Physical Review Letters, ha fatto scalpore in tutto il mondo. Così tante persone hanno chiesto a gran voce maggiori informazioni che il sito web di LIGO ha rallentato a passo d'uomo. Il webcast della conferenza stampa ha attirato quasi 100 persone, 000 spettatori.
La scoperta è stata una misura di conferma sia per Einstein che per lo sforzo finanziato dal governo per trovare le onde gravitazionali, che secondo quanto riferito è costato almeno $ 620 milioni. I rivelatori gemelli di LIGO sono progettati per rilevare le onde gravitazionali quando raggiungono la Terra.
Come spiega questo articolo di Nature del 2015, in ogni struttura, un raggio laser viene diviso per percorrere due tunnel perpendicolari, ciascuno di loro circa 2,5 miglia (4 chilometri) di lunghezza, e poi rimbalzare sugli specchi alla fine e tornare alla fonte, dove interferiscono tra loro. Quando si verifica un'onda gravitazionale, i tunnel si deformano leggermente, e la distanza percorsa dai raggi cambia in modo che non corrispondano più. Ciò produce un segnale che può essere misurato dall'apparecchiatura.
Tra il 2010 e il 2015, I rilevatori di LIGO sono stati revisionati per renderli più sensibili, al costo di 200 milioni di dollari. Era il nuovo sistema, chiamato Advanced LIGO, che alla fine rilevò il debole segnale dallo spazio a distanza.
Lo scienziato di Caltech e co-fondatore di LIGO Kip Thorne ha affermato che Advanced LIGO sta ancora lavorando solo a un terzo della sua sensibilità al design, e che man mano che l'attrezzatura viene messa a punto, gli scienziati rileveranno "un'enorme ricchezza di segnali di onde gravitazionali". Ha predetto che "dovremmo vedere di più nel prossimo anno".
Gli scienziati stanno pianificando di utilizzare altri rilevatori in diverse località della Terra, incluso uno in fase di sviluppo in Giappone, e un altro che è stato proposto in India - per espandere la ricerca di onde gravitazionali e individuare meglio la loro posizione, lo riporta la rivista scientifica Nature.
L'ultima scoperta si basa sul lavoro degli scienziati dell'Università di Princeton Russell A. Hulse e Joseph H. Taylor Jr., vincitori del Premio Nobel 1993 per la fisica, che ha osservato lievi cambiamenti nell'orbita di una pulsar binaria che ha indirettamente dimostrato l'effetto delle onde gravitazionali, senza osservarli. Ora, sembra probabile che gli scienziati di LIGO, che hanno effettivamente identificato e registrato le onde gravitazionali, vincerà anche un Nobel.
Ora è interessanteThorne ha affermato che sebbene il rilevamento e lo studio delle onde gravitazionali forniranno "una comprensione molto più profonda" di come si comportano le distorsioni nello spazio-tempo, non prevede nessuna di quelle informazioni che aiutano a rendere realtà le fantasie fantascientifiche come i motori a curvatura o le macchine del tempo. "Non credo che ci avvicinerà di più al viaggio nel tempo, " ha ammonito. "Vorrei che lo facesse."
Pubblicato originariamente:11 febbraio 2016
