Un’onda gravitazionale è un’ondulazione invisibile (ma incredibilmente veloce) nello spazio.,
Conosciamo le onde gravitazionali da molto tempo. Più di 100 anni fa, un grande scienziato di nome Albert Einstein ha escogitato molte idee sulla gravità e sullo spazio.
Albert Einstein, ufficiale 1921 Premio Nobel per la fisica fotografia.
Einstein predisse che qualcosa di speciale accade quando due corpi—come pianeti o stelle—orbitano l’un l’altro. Credeva che questo tipo di movimento potesse causare increspature nello spazio., Queste increspature si diffonderebbero come le increspature in uno stagno quando viene gettata una pietra. Gli scienziati chiamano queste increspature di onde gravitazionali spaziali.
Le onde gravitazionali sono invisibili. Tuttavia, sono incredibilmente veloci. Viaggiano alla velocità della luce (186.000 miglia al secondo). Le onde gravitazionali stringono e allungano qualsiasi cosa nel loro percorso mentre passano.
Illustrazione di come la massa piega lo spazio. Credito: NASA
Che cosa causa le onde gravitazionali?,
Le onde gravitazionali più potenti vengono create quando gli oggetti si muovono a velocità molto elevate. Alcuni esempi di eventi che potrebbero causare un’onda gravitazionale sono:
- quando una stella esplode in modo asimmetrico (chiamato supernova)
- quando due grandi stelle che orbitano l’una attorno all’altra
- quando due buchi neri che orbitano una attorno all’altra e merge
Un artista di animazione delle onde gravitazionali creata dalla fusione di due buchi neri. Credito: LIGO / T., Pyle
Ma questi tipi di oggetti che creano onde gravitazionali sono lontani. E a volte, questi eventi causano solo piccole e deboli onde gravitazionali. Le onde sono quindi molto deboli quando raggiungono la Terra. Questo rende le onde gravitazionali difficili da rilevare.
Come sappiamo che esistono le onde gravitazionali?
Nel 2015, gli scienziati hanno rilevato le onde gravitazionali per la prima volta. Hanno usato uno strumento molto sensibile chiamato LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)., Queste prime onde gravitazionali si sono verificate quando due buchi neri si sono schiantati l’uno contro l’altro. La collisione è avvenuta 1,3 miliardi di anni fa. Ma le increspature non sono arrivate sulla Terra fino al 2015!
LIGO è costituito da due osservatori: uno in Louisiana e uno a Washington (sopra). Ogni osservatorio ha due lunghi “bracci” che sono ciascuno più di 2 miglia (4 chilometri) di lunghezza. Credito: Caltech/MIT / LIGO Lab
Einstein aveva ragione!
Il primo rilevamento delle onde gravitazionali è stato un evento molto importante nella scienza., Prima di questo, quasi tutto ciò che sapevamo sull’universo proveniva dallo studio delle onde di luce. Ora abbiamo un nuovo modo di conoscere l’universo—studiando le onde di gravità.
Le onde gravitazionali ci aiuteranno a imparare molte cose nuove sul nostro universo. Potremmo anche imparare di più sulla gravità stessa!
Come vengono rilevate le onde gravitazionali?
Quando un’onda gravitazionale passa dalla Terra, stringe e allunga lo spazio. LIGO può rilevare questa spremitura e stretching., Ogni osservatorio LIGO ha due “braccia” che sono ciascuno più di 2 miglia (4 chilometri) di lunghezza. Un’onda gravitazionale passante fa cambiare leggermente la lunghezza delle braccia. L’osservatorio utilizza laser, specchi e strumenti estremamente sensibili per rilevare questi piccoli cambiamenti.
Guarda l’animazione qui sotto per vedere come funziona!
