Onde gravitazionali, 5 anni fa il primo 'cinguettio'

Cinque anni fa sula Terra arrivava una vibrazione quasi impercettibile,  un'increspatura del cosmo la cui scoperta veniva annunciata l’11 febbraio 2016. Era  il primo segnale di un’onda gravitazionale, la cui esistenza era stata ipotizzata un secolo prima da Albert Einstein nella teoria della Relatività Generale.

A increspare lo spaziotempo, in quel primo segnale catturato sulla Terra, era stato un cataclisma cosmico, ossia la danza vorticosa di due buchi neri che si erano avvicinati  fino a fondersi. Le onde gravitazionali prodotte da quell'evento avevano viaggiano per 1,3 miliardi di anni prima di colpire i due strumenti gemelli del rivelatore Ligo, negli Stati Uniti, che formano una rete mondiale con il rivelatore europeo Virgo, dell’Osservatorio gravitazionale europeo (Ego), costruito a Cascina (Pisa) e nel quale l’Italia ha un ruolo da protagonista con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).

Quella scoperta ha fatto compiere alla conoscenza dei fenomeni cosmici un balzo in avanti paragonabile alla prima volta in cui Galileo Galilei puntò il cannocchiale al cielo  ed è valsa il Nobel per la Fisica 2017 ai torici delle onde gravitazionali Kip Thorne, Barry Barish e Rainer Weiss .

“Appena arrivò la segnalazione, fui inizialmente scettico. Poi, una volta capito che il segnale era corretto, provai una sensazione di sgomento, come se si fosse aperto un precipizio davanti a me. Fu un’emozione fortissima, il coronamento di quasi 25 anni di studi, e la conferma che le onde gravitazionali non solo esistevano, ma potevano anche essere catturate sperimentalmente”, dice all’ANSA il portavoce di Virgo Giovanni Losurdo, dell’Infn. “Da allora - prosegue - il mio stupore è rimasto lo stesso: in soli 5 anni siamo, infatti, passati da un evento inseguito da 100 anni a segnali ormai quasi di routine”.

In 5 anni i cacciatori di onde gravitazionali Ligo e Virgo hanno ascoltato una settantina di cinguettii cosmici. Tra i segnali catturati, nell’agosto 2017 c’è anche quello delle prime onde gravitazionali emesse dalla collisione tra due stelle di neutroni, accompagnata dalla produzione di diversi tipi di radiazioni. Un ampio ventaglio di messaggi cosmici emessi tutti insieme, che ha segnato l’inizio di un nuovo modo di studiare l’universo, portando alla nascita della cosiddetta astronomia multimessaggera.

Ligo e Virgo sono al momento spenti per interventi finalizzati a migliorarne la sensibilità, e la loro riaccensione è attesa non prima di giugno 2022. “Con la nuova stagione di raccolta dati - spiega Losurdo - ci aspettiamo di catturare un evento al giorno e di aumentare il numero di segnali osservati di 8 volte. Potremo, ad esempio, fare studi sulle popolazioni di buchi neri. Nessuno avrebbe immaginato un progresso così rapido. Ma l’aspetto più bello - chiarisce il fisico - è che siamo solo all’inizio di un nuovo campo di ricerca, che ha grandi potenzialità di espansione grazie alla nuova generazione di cacciatori di onde gravitazionali”.

Tra i futuri protagonisti della futura astronomia multimessaggera c'è l’Einstein Telescope (Et), che dovrebbe entrare in funzione nel 2036 e che l’Italia si candida a ospitare in Sardegna, nella miniera dismessa di Sos Enattos e per il quale “la scelta del sito di costruzione è attesa nel 2024”, precisa Losurdo. Negli stessi anni dovrebbe entrare in funzione il primo cacciatore di onde gravitazionali spaziale, Lisa. “Questi nuovi strumenti - conclude lo studioso di Virgo - daranno un grande contributo alla comprensione dell’universo oscuro. Potrebbero, ad esempio, catturare le onde gravitazionali emesse da buchi neri primordiali che, secondo alcuni modelli, potrebbero dare conto di parte di quel 25% di materia cosmica di cui non sappiamo ancora la composizione, l’inafferrabile materia oscura”.