Le stelle di neutroni in rapida rotazione possono "ronzare" onde gravitazionali continue. Credito:K. Wette.
Durante la ricerca delle chiavi smarrite, ci sono una serie di possibili strategie. Potresti provare a spostarti da una stanza all'altra, gettando lo sguardo su ogni superficie piana, nella speranza di individuare le chiavi mancanti. Certo, questo presuppone che siano da qualche parte in bella vista; se sono nascosti sotto un giornale o sono caduti dietro il divano, non li vedrai mai. Allora qual è la strategia migliore?
Gli scienziati affrontano un enigma simile nella caccia alle onde gravitazionali - increspature nel tessuto dello spazio e del tempo - provenienti da stelle di neutroni in rapida rotazione. Queste stelle sono gli oggetti più densi dell'universo e, purché non siano perfettamente sferici, emettono un "ronzio" molto debole di onde gravitazionali continue. Ascoltare questo "ronzio" permetterebbe agli scienziati di scrutare in profondità all'interno di una stella di neutroni e scoprirne i segreti, fornendo nuove intuizioni negli stati più estremi della materia. Però, le nostre "orecchie" molto sensibili - rilevatori di 4 chilometri di dimensioni che utilizzano potenti laser - non hanno ancora sentito nulla.
Parte della sfida è che, come le chiavi mancanti, gli scienziati non sono sicuri della migliore strategia di ricerca. La maggior parte degli studi precedenti ha adottato l'approccio "da stanza a stanza", cercando di trovare onde gravitazionali continue in quanti più posti possibili. Ma questo significa che puoi trascorrere solo una quantità limitata di tempo ad ascoltare il ronzio rivelatore in qualsiasi luogo, allo stesso modo in cui puoi passare solo così tanto tempo a fissare il tuo tavolino da caffè cercando di discernere un oggetto a forma di chiave. E poiché il "ronzio" è molto silenzioso, ci sono buone probabilità che non lo sentirai nemmeno.
In uno studio pubblicato di recente, un team di scienziati, guidato dal ricercatore post-dottorato Karl Wette dell'ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) presso l'Australian National University, provato il "dove altro potrebbero essere se non la cucina?" approccio.
Wette spiega:"Abbiamo fatto un'ipotesi plausibile in un luogo specifico in cui potrebbero esserci onde gravitazionali continue, basato in parte su ciò che sappiamo già sulle pulsar:sono come stelle di neutroni ma emettono onde radio invece di onde gravitazionali continue. Abbiamo ipotizzato che ci sarebbero state onde gravitazionali continue rilevate vicino alle onde radio pulsar." Proprio come supporre che le chiavi mancanti saranno probabilmente vicine alla borsa o al portafoglio.
Utilizzando i dati osservativi esistenti, il team ha trascorso molto tempo a cercare in questa posizione (quasi 6, 000 giorni di tempo al computer) ascoltando attentamente quel debole ronzio. Hanno anche usato unità di elaborazione grafica, elettronica specializzata normalmente utilizzata per i giochi per computer, per eseguire i loro algoritmi in modo super veloce.
"La nostra ricerca è stata significativamente più sensibile di qualsiasi ricerca precedente per questa località, " dice Wette. "Purtroppo, non abbiamo sentito niente, quindi la nostra ipotesi questa volta era sbagliata. È tornato al tavolo da disegno per ora, ma continueremo ad ascoltare".