1. Osservazioni delle onde gravitazionali:le onde gravitazionali vengono rilevate utilizzando strumenti come l'Osservatorio delle onde gravitazionali dell'interferometro laser (LIGO) e l'interferometro Virgo. Questi rilevatori sono progettati per rilevare le minuscole distorsioni nello spaziotempo causate dal passaggio delle onde gravitazionali.
2. Misurazione dello spostamento verso il rosso delle sorgenti di onde gravitazionali:quando le onde gravitazionali vengono emesse da una sorgente, come la fusione di stelle di neutroni binarie, trasportano informazioni sullo spostamento verso il rosso di quella sorgente. Il redshift è un fenomeno in cui la lunghezza d'onda della luce o di altra radiazione elettromagnetica viene allungata quando la sorgente si allontana dall'osservatore.
3. Collegamento tra onde gravitazionali e supernovae:identificando la galassia ospite di una sorgente di onde gravitazionali, gli astronomi possono misurare il suo spostamento verso il rosso utilizzando altri metodi, come l'osservazione della luce della galassia. Confrontando lo spostamento verso il rosso ottenuto dalle onde gravitazionali con lo spostamento verso il rosso misurato attraverso osservazioni elettromagnetiche, gli astronomi possono stimare la distanza dalla sorgente e dedurre il tasso di espansione dell'universo.
4. Misurazione della distanza di luminosità:le osservazioni delle onde gravitazionali forniscono un metodo indipendente per misurare la distanza di luminosità dalla sorgente. La distanza di luminosità è una misura della distanza di un oggetto in base alla sua luminosità osservata e alla luminosità intrinseca. Confrontando la distanza di luminosità derivata dalle onde gravitazionali con la distanza di luminosità prevista basata sulla costante di Hubble consente agli astronomi di vincolare il valore della costante di Hubble.
5. Modelli e simulazioni cosmologiche:le osservazioni delle onde gravitazionali possono essere confrontate con modelli teorici e simulazioni dell'espansione dell'universo. Incorporando i dati delle onde gravitazionali nei modelli cosmologici, gli scienziati possono perfezionare e testare diversi scenari per l'evoluzione dell'universo, compreso il valore della costante di Hubble.
6. Complementare ad altri metodi:la misurazione della costante di Hubble utilizzando le onde gravitazionali integra altre tecniche, come le osservazioni di supernovae e la radiazione cosmica di fondo a microonde. La combinazione di dati provenienti da più fonti fornisce una determinazione più affidabile del tasso di espansione dell’universo e aiuta a ridurre le incertezze nelle misurazioni cosmologiche.
Nel complesso, le onde gravitazionali forniscono uno strumento unico per sondare la storia dell’espansione del nostro universo. Analizzando le proprietà delle onde gravitazionali e collegandole con altre osservazioni astronomiche, gli scienziati possono affinare la nostra comprensione del tasso di espansione dell'universo e ottenere informazioni sulla fisica fondamentale che governa il cosmo.
