Onde gravitazionali. E’ il tema che lo scienziato bergamasco Andrea Possenti svilupperà venerdì alle 21 all’auditorium di Chiuduno. Sicuramente un motivo per il quale vale la pena impegnare l’agenda soprattutto per gli appassionati di astronomia.
Gli organizzatori della rassegna “Oltre il Cielo” hanno, infatti, invitato il direttore dell’Osservatorio Astronomico di Cagliari (scopritore delle prima stella pulsar doppia con Marta Burgay e Nichi D’Amico) per parlare di onde gravitazionali. In particolare, si soffermerà sulla loro recente rilevazione diretta, lo scorso 11 febbraio, operata dagli scienziati del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), uno strumento di quattro chilometri di lunghezza capace di “sentire” le sinfonie cosmiche dell’universo.
1) Professor Possenti, cominciamo dall’ABC: cosa sono le onde gravitazionali?
Essenzialmente nascono quando delle masse sono sottoposte ad accelerazioni. In altre parole masse accelerate devono emettere una forma di energia. Questa energia prende il nome di onde gravitazionali. Un esempio tipico sono due stelle che si orbitano una intorno all’altra.
2) Dove si propagano?
Nello spazio-tempo, cioè nell’agone quadrimensionale di tutti gli eventi fisici ad ognuno dei quali è associata una terna di coordinate spaziali e una coordinata temporale. Dati che individuano univocamente un “incidente” cosmologico. In altri termini, le onde gravitazionali sono il propagarsi dell’informazione di un determinato evento cosmico.
3) Un termine di paragone?
Pensiamo ai cerchi che si generano sulla superficie di uno stagno quando lanciamo dentro un sasso. Le onde gravitazionali si comportano così. Sono increspature di piccolissima dimensione dello spazio-tempo.
4) Un concetto rivoluzionario elaborato da Einsten con la relatività generale per la quale tutti i fenomeni di gravità sono stati interpretati come l’instaurarsi di una curvatura nello spazio-tempo.
E’ il superamento della visione newtoniana. Infatti, dove ci sono masse lo spazio-tempo viene curvato dalle stesse. Ogni altra massa che si trovi a muoversi in questo spazio-tempo, oltre a curvarlo, sente le curvature prodotte dalle altre masse. Quindi i moti orbitali di due stelle, una intorno all’altra, si spiegano come il percorso che una stella effettua nello spazio-tempo curvo attorno all’altra stella.
5) Imbattersi in un’onda gravitazionale può essere pericoloso?
Queste onde pervadono tutti i corpi nel loro cammino. Un’onda gravitazionale che arriva a colpire la Terra cambia il suo spazio-tempo. Questo si traduce in una deformazione dell’intero pianeta ovvero in una espansione lungo un asse e una contrazione lungo l’altro. Il problema era misurare la deformazione. Ligo ha posto le basi per riuscirci.
6) Le deformazioni sono permanenti?
No, durano per tutto il tempo in cui l’onda gravitazionale passa nello spazio-tempo della Terra.
7) Quindi anche noi veniamo “sconvolti”?
Certamente, anche se l’entità degli effetti è straordinariamente piccola. Un’onda gravitazionale simile a quella rilevata con Ligo produrebbe su un uomo alto due metri una deformazione di un milionesimo di protone.
8) Ininfluente per uno schiacciatore sotto rete?
Già.
9) L’universo da questo momento diventa più comprensibile?
La prova diretta delle onde gravitazionali è una meta che la fisica si è posta fin dal 1915. Quello di Ligo è certamente un grandissimo risultato. Apre nuovissime prospettive che ci insegneranno molte cose sull’universo che al momento non sono accessibili in altra maniera. In particolare, riuscendo ad intercettare le onde gravitazionali prodotte nelle primissime fasi di vita cosmologica (chiamate primordiali) avremmo la possibilità di studiare cosa è avvenuto nei primi millesimi di secondo dopo il tempo zero.
10) Tutto questo come cambia il suo lavoro a Cagliari?
Con un gruppo italiano, chiamato Grawita, ci stiamo attrezzando per cogliere al volo gli alert di onde gravitazionali di Ligo (e tra poco anche del cugino Virgo in Toscana), per puntare i nostri telescopi nelle porzioni di cielo dalle quali si pensa arrivi l’onda gravitazionale. Ciò ci permetterà di valutare qualche evento transitorio: in pratica vedere la controparte elettromagnetica delle onde gravitazionali.
Bruno Silini
