Il 14 settembre 2015, alle 11:50:45 ora italiana, un segnale proveniente dalle profondità del cosmo raggiunge la Terra. Era stato generato da due buchi neri, di circa 29 e 36 masse solari, che dopo aver danzato in un vortice gravitazionale si erano fusi in un unico oggetto, liberando un’enorme quantità di energia. Quel segnale, viaggiato per 1,3 miliardi di anni alla velocità della luce, portava con sé la firma di un fenomeno teorizzato cento anni prima da Albert Einstein: le onde gravitazionali.
Quella rilevazione, catalogata come GW150914, rappresenta la prima osservazione diretta di un’onda gravitazionale. Il risultato fu ottenuto dai 2 interferometri gemelli LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), negli Stati Uniti, a Livingston (Louisiana) e Hanford (Washington), e confermato dal contributo della collaborazione europea Virgo, che ha sede in Italia, presso l’European Gravitational Observatory di Cascina (Pisa). L’annuncio ufficiale giunse mesi dopo, l’11 febbraio 2016, a seguito di rigorose analisi e verifiche.
Onde dravitazionali, dalla teoria alla scoperta
Le onde gravitazionali erano state predette da Einstein nel 1915 come conseguenza della sua teoria della Relatività Generale, che descrive la gravità non come una forza misteriosa, ma come la curvatura dello spaziotempo indotta dalle masse. Come increspature su uno stagno, le onde gravitazionali si propagano quando corpi estremamente massicci – come buchi neri o stelle di neutroni – accelerano e collidono, deformando il tessuto stesso dell’universo.
Einstein dubitava che si potessero mai osservare, poiché gli effetti sulla Terra sono minuscoli: variazioni dello spaziotempo inferiori a un decimillesimo della dimensione di un protone. Eppure, grazie a decenni di ricerca, investimenti in tecnologie avanzate e la cooperazione internazionale, l’impossibile divenne realtà.
Una nuova era per l’astrofisica
La scoperta del 2015 ha aperto le porte a una nuova astronomia. Non più limitata alle radiazioni elettromagnetiche o alle particelle cosmiche, l’umanità ha iniziato ad “ascoltare” l’universo attraverso i suoi segnali gravitazionali. Nel 2017, l’eccezionale osservazione della fusione di 2 stelle di neutroni da parte di LIGO e Virgo diede origine alla cosiddetta astronomia multimessaggera, permettendo a telescopi e osservatori di registrare simultaneamente segnali gravitazionali, luce e particelle dello stesso evento.
Non a caso, il premio Nobel per la Fisica 2017 fu assegnato a tre dei padri di LIGO: Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne.
Dal primo segnale a oggi
Da quel 14 settembre 2015, i progressi sono stati rapidissimi. Oggi il network di rivelatori LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) osserva in media una fusione di buchi neri ogni 3 giorni. Dal 2015 a oggi sono stati registrati circa 300 eventi, grazie anche a miglioramenti tecnologici che sfruttano tecniche di precisione quantistica.
L’ultima osservazione, il segnale GW250114, annunciato il 10 settembre 2025, ha riportato la comunità scientifica alle origini: ancora una fusione di buchi neri a 1,3 miliardi di anni luce, simile al primo evento del 2015, ma questa volta con un livello di dettaglio e nitidezza senza precedenti.
Lo sguardo al futuro: l’Einstein Telescope
Il futuro della ricerca sulle onde gravitazionali si gioca su una scala ancora più ambiziosa. In Europa si lavora al progetto Einstein Telescope (ET), un gigantesco osservatorio sotterraneo con bracci di oltre 10 km. Insieme al progetto statunitense Cosmic Explorer, ET permetterà di captare fusioni di buchi neri avvenute nelle prime epoche dell’universo, aprendo una finestra sul passato remoto del cosmo e forse sul suo destino.
L’Italia è in prima linea per ospitare il nuovo rivelatore: il sito candidato è la miniera dismessa di Sos Enattos, in Sardegna. Il progetto gode del sostegno del governo e della comunità scientifica, ed è già incluso nella roadmap europea delle grandi infrastrutture di ricerca.
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