Le onde gravitazionali, increspature nello spazio-tempo previste da Albert Einstein, continuano a svelare i segreti dell’universo. A dieci anni dalla loro prima storica rilevazione, una nuova fusione di buchi neri ha fornito la prova più chiara di sempre sulla natura di questi misteriosi oggetti, confermando le teorie di Einstein e Stephen Hawking. La scoperta, annunciata dal Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), rappresenta una svolta per l’astrofisica. I buchi neri, risultato finale dell’evoluzione di stelle massicce, sono così densi che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire alla loro attrazione. Quando due di essi si scontrano, generano onde gravitazionali che si propagano nell’universo, trasportando informazioni sulle loro caratteristiche. Come il suono di una campana, ogni “suono” di fusione è unico.
Le recenti misurazioni, guidate dagli astrofisici Maximiliano Isi e Will Farr, hanno rivelato dettagli senza precedenti. Secondo Isi, questa è “la visione più chiara finora ottenuta sulla natura dei buchi neri“. La fusione ha creato un buco nero con una massa pari a 63 soli e una velocità di rotazione di 100 giri al secondo.
La nuova rilevazione è quasi identica a quella del 2015, ma l’avanzamento tecnologico degli strumenti ha permesso un’analisi più dettagliata del segnale, osservando l’intera collisione, dal primo contatto alle successive riverberazioni. La scoperta, pubblicata su Physical Review Letters, non solo consolida le teorie esistenti, ma apre anche la strada a nuove indagini sulla connessione tra fisica quantistica e relatività generale.
Le altre reazioni
La maggiore sensibilità degli strumenti è esemplificata dalla recente scoperta di una fusione di buchi neri denominata GW250114 (i numeri indicano la data in cui il segnale delle onde gravitazionali è arrivato sulla Terra: 14 gennaio 2025). L’evento non è molto diverso dalla prima rivelazione in assoluto (denominata GW150914): entrambi coinvolgono buchi neri in collisione a circa 1,3 miliardi di anni luce di distanza, con masse da 30 a 40 volte quelle del nostro Sole. Ma grazie a 10 anni di progressi tecnologici che hanno ridotto il rumore strumentale, il segnale di GW250114 è molto più nitido.
“Possiamo sentirlo forte e chiaro, e questo ci permette di testare le leggi fondamentali della fisica”, dice Katerina Chatziioannou, membro di LIGO e Assistant Professor di fisica a Caltech, tra i principali autori di un nuovo studio su GW250114.
“Analizzare i dati dei rivelatori per individuare segnali astrofisici transitori, inviare alerts per attivare osservazioni di follow-up da parte dei telescopi e pubblicare i risultati raccogliendo informazioni da centinaia di eventi è un processo piuttosto lungo e complesso – aggiunge Nicolas Arnaud, ricercatore del CNRS in Francia e coordinatore del quarto ciclo di osservazioni di Virgo – Dietro a tutti questi passaggi ci sono, però, esseri umani, in particolare quelli che sono in turno costantemente a sorvegliare i nostri strumenti, in tutte le regioni del pianeta: letteralmente, il Sole non tramonta mai sulle nostre collaborazioni!”.
“La rete globale fdi rivelatori gravitazionali è essenziale per l’astronomia delle onde gravitazionali”, afferma Gianluca Gemme, portavoce di Virgo e dirigente di ricerca dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare). “Con tre o più rivelatori che operano all’unisono, possiamo individuare gli eventi cosmici con maggiore precisione, estrarre informazioni astrofisiche più ricche e consentire segnalazioni rapide per il follow-up di più messaggeri”.
“Questo è un momento straordinario per la ricerca sulle onde gravitazionali: grazie a strumenti come Virgo, LIGO e KAGRA, possiamo esplorare un universo oscuro che prima era completamente inaccessibile. – ha dichiarato Massimo Carpinelli, professore all’Università di Milano Bicocca e direttore dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo di Cascina – Le conquiste scientifiche di questi 10 anni stanno innescando una vera e propria rivoluzione nella nostra visione dell’Universo. Stiamo già preparando una nuova generazione di rivelatori come Einstein Telescope in Europa e Cosmic Explorer negli Stati Uniti, oltre all’interferometro spaziale LISA, che ci porteranno ancora più lontano nello spazio e nel tempo. Nei prossimi anni, saremo in grado di affrontare queste straordinarie sfide solo grazie a una sempre più ampia e solida collaborazione tra scienziati, Paesi e istituzioni diverse, sia a livello europeo che globale”.
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