Un secolo fa, quando Albert Einstein per la prima volta aveva previsto l'esistenza delle onde gravitazionali - sottili increspature nello spazio-tempo prodotte da oggetti massicci che sfrecciano nel cosmo - aveva immaginato che non sarebbero mai state osservate. Anche se gli echi di lontane sinfonie celesti si propagano attraverso il tessuto profondo della realtà, Einstein pensava che le loro eteree armonie fossero destinate a rimanere inascoltate per l'eternità.
Lo scorso 11 febbraio, gli scienziati del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) hanno dimostrato che Einstein aveva sia ragione sia torto, annunciando di aver rilevato la prima nota di quella sinfonia cosmica che nessuno avrebbe mai potuto ascoltare. Si trattava di un cinguettio gorgogliante di onde gravitazionali prodotte dalla nascita catastrofica di un buco nero, prodotta dalla fusione di due più piccoli. Emesse in una galassia lontana quando la vita multicellulare iniziava a popolare la Terra, le onde hanno viaggiato alla velocità della luce per più di un miliardo di anni, finendo per investire il nostro pianeta a settembre scorso, e impiegando appena sette millesimi di secondo per attraversare la distanza tra le due stazioni di rilevazione gemelle di LIGO, una in Louisiana e l'altra nello Stato di Washington.
Simulazione delle increspature della onde gravitazionali in seguito alla fusione di due buchi neri. Le onde rossastre corrispondono a quelle recentemente rilevato da LIGO. (Cortesia NASA/C. Henze)Ora, a differenza di Einstein un secolo fa, il quale difficilmente avrebbe potuto immaginare che le onde gravitazionali sarebbero state osservate, i ricercatori che danno la caccia alle sfuggenti increspature dello spazio-tempo hanno già grandi progetti per nuovi rivelatori e osservatori per il futuro prossimo e per quello lontano.
"Immaginate che la luce non sia mai stata raccolta in una fotografia", spiega Janna Levin, astrofisica al Barnard College della Columbia University e autrice di un libro di prossima pubblicazione su LIGO. "La prima cosa che si vuole fare
è catturarne una registrazione, ed è quello che LIGO ha fatto".
Ben presto, dicono gli astronomi, LIGO registrerà e svelerà molto di più delle urla di buchi neri neonati. Insieme ad altri osservatori operativi, è già alla ricerca di increspature prodotte dall'agonia violenta di stelle massicce e da collisioni di sfere di materia degenerata delle dimensioni di una città, chiamate stelle di neutroni. Gli osservatori attuali potrebbero anche rivelare che cosa mette in rotazione le stelle di neutroni, il battito delle pulsar (pulsar tick), mappando la loro struttura interna, percorsa da scosse di terremoti stellari, e qualsiasi "montagna" - alta pochi centimetri ma di una massa pari a quella di un pianeta, a causa della densità estrema delle stelle di neutroni - che compaia sulla loro superficie.
Tra qualche decennio, le nuove generazioni di telescopi spaziali potrebbero catturare la fusione di buchi neri supermassicci e dare un'occhiata a pulsar rotanti condannate a finire tra le loro fauci, oppure osservare la rottura di "stringhe cosmiche", difetti intergalattici nello spazio-tempo con dimensioni di protoni, che probabilmente sono state "stirate", durante l'infanzia dell'universo, nel corso di un picco di espansione dovuto al processo di inflazione cosmica.
Tracciate e cronometrate dai radiotelescopi, le pulsar in rapida rotazione possono essere trasformate a loro volta in rivelatori che si estendono sulle dimensioni di una galassia, e che potrebbero rilevare increspature dello spazio-tempo con lunghezze d'onda misurate in anni luce. In ultima analisi, i più ambiziosi astronomi in forze a osservatori di onde gravitazionali possono già immaginare che un giorno potrebbero registrare il sibilo delle onde emesse nelle prime frazioni di un trilionesimo di secondo dopo il big bang. I cosmologi potrebbero così osservare - ascoltare - come i primi semi della struttura cosmica si sono cristallizzati da una nebbia quantistica ribollente.
Quello che più eccita gli scienziati, però, è l'ignoto. "Ci sono cose là fuori in cui non ci siamo mai imbattuti nemmeno con i telescopi?" Si chiede Levin. "Vedere buchi neri che si scontrano è la scoperta del secolo, ma ce l'aspettavamo. Che altro c'è là fuori? Voglio vedere qualcosa che è ora oscuro".
http://www.lescienze.it/news/2016/02/20/news/omde_gravitazionali_ligo_lisa-2980032/
