La fusione di due buchi neri dà forma concreta al teorema di Hawking
LIGO e GW 250114: dalla scoperta al nuovo modo di osservare l’Universo con le onde gravitazionali che valse il Nobel per la Fisica.
Le onde gravitazionali attirano, da circa vent’anni, l’attenzione degli astrofisici di tutto il mondo. Sono perturbazioni dello spazio-tempo scaturite da profondi eventi cosmici. Parliamo di fusione di buchi neri o stelle di neutroni, tutti fenomeni osservati da potenti telescopi o sonde per studiare l’origine delle galassie o dei sistemi solari. Le onde gravitazionali sono anche delle vere opere d’arte nello spazio per i colori, le forme e la luminosità che trasmettono.
GW250114, conferma quanto abbiamo scritto fino adesso, è una collisione tra due buchi neri ripresa dal Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). I suoi rivelatori si trovano negli Stati Uniti e fanno parte della National Science Foundation. Questa potente collisione cosmica è stata registrata il 14 settembre 2015, la prima rivelazione fu un segnale di 1,3 miliardi di anni fa.
I fondatori di LIGO vinsero il Nobel per la Fisica nel 2016, anno in cui annunciarono questa scoperta. Fu la prima volta che degli astrofisici annunciarono la possibilità di studiare luce, particelle e altri fenomeni cosmici attraverso la deformazione spazio tempo, attraverso le onde gravitazionali.
La cooperazione astrofisica internazionale alla ricerca di altre fusioni tra buchi neri e stelle di protoni
Negli anni successivi a questa scoperta, LIGO si è unita a Virgo e KAGRA, situati in Italia e Giappone. Insieme, sono una rete globale di rivelatori internazionali dediti alla scoperta di altre fusioni di buchi neri o fenomeni cosmici importanti. I numeri parlano chiaro, tre sistemi di rivelatori, che insieme prendono il nome di LVK, hanno registrato fusione di buchi neri ogni tre giorni e altri 300 eventi importanti. La potenza di LIGO, Virgo e KAGRA ha permesso di confermare un teorema sperimentale di Stephen Hawking. Il cosmologo, matematico e divulgatore scientifico predisse l’aumento della superficie totale dei buchi neri dopo una fusione.
Nel 2017, LVK ha rilevato una kilonova, la fusione di due stelle di neutroni. Si sono combinate così l’osservazione di onde gravitazionali e fenomeni luminosi. LVK unisce i suoi risultati a quello di telescopi terrestri e spaziali, questo allarga prospettive e progetti alla ricerca. Einstein Telescope è un progetto europeo, invece Cosmic Explorer è un insieme di interferometri statunitensi. Lunghi decine di chilometri sono capaci di indagare le prime ere dell’Universo.
C’è anche un altro osservatorio spaziale importante che si unisce. LISA, progettata per studiare le onde gravitazionali. L’astrofisica è la dimensione dove la cooperazione internazionale dà più frutti. Non solo contribuisce a far crescere conoscenza, ci regala anche fotografie, suoni e video dallo spazio che superano meraviglia e immaginazione.
