Vincere al superenalotto facendo un bel 6 è molto difficile, ma fare 6 la prima volta che si gioca è quasi impossibile. Eppure è quello che è successo ai fisici americani il 14 settembre dell'anno passato. Avevano appena riaperto le grandi antenne per onde gravitazionali Ligo di Hanford, nord ovest degli Usa e Livingston, sud est, distanti 3002 chilometri, dopo un aggiornamento e potenziamento, quando alle 11:50:45 ora italiana hanno captato un segnale inequivocabile. Il sogno di generazioni di fisici era realizzato, attraverso le due antenne, con un ritardo di 20 millisecondi, era passata un’onda gravitazionale di indubbia potenza.
Calcolo frenetici per 3 mesi e passa nel segreto assoluto portavano alla certezza statistica che il segnale era buono, sigma 5.1 per chi mastica un po' di questa scienza, ed era dovuto allo scontro e successiva fusione di due buchi neri di massa media 30 volte il Sole ognuno, posti ad una distanza di oltre un miliardo di anni luce. Nella fusione, avvenuta dopo uno scontro, diciamo così, a 150.000 chilometri al secondo la metà della velocità della luce, la bellezza di 3 volte la massa solare veniva convertita in energia e di conseguenza partiva l'onda gravitazionale, che gli strumenti captavano per la prima volta, a 100 anni dalla scrittura della Teoria della Relatività in cui Albert Einstein, non senza qualche esitazione, le aveva previste.
Il lavoro in cui si descrivono i risultati è stato accettato sulla miglior rivista di fisica americana, Physical Review Letters e quindi il tutto ha i crismi dovuti di assoluta serietà e importanza. Si apre un nuovo mondo per la fisica, e soprattutto per una nuova astronomia, che ci permetterà di arrivare ben oltre i limiti attuali.
Non è facile capire cosa sono in realtà le onde gravitazionali, tanto che da 100 anni le cerchiamo e ci speculiamo, ma solo oggi possiamo dire che sì, ci sono, esistono e le possiamo catturare e misurare. Quando masse di grande entità si muovono nello spazio tempo producono delle onde che si trasmettono come se lo spazio tempo stesso fosse una stoffa tutta connessa in cui posiamo e poi spostiamo una pesante boccia. Di per sé l'effetto è molto debole e difficilmente distinguibile dal rumore di fondo, come sentire in uno stadio pieno di gente una persona lontana da noi che bisbiglia, ma se le masse in gioco e l'energia rilasciata in questo caso di due buchi neri che si scontrano e si fondono è sufficiente, allora oggi possiamo dire di riuscire a “sentirle”. Certo sono misure difficilissime, parliamo di accorgersi di differenze di lunghezza di miliardesimi di miliardesimi di millimetro su 4 chilometri di lunghezza del fascio laser che serve come base per lo strumento, ma con l'aggiornamento degli strumenti americani, costato 200 milioni di dollari, il tutto è evidentemente fattibile.
Ora si apre un nuovo capitolo, e sarà caccia grossa con, speriamo, frequenti prede, dato che la base di misura si amplia moltissimo, con nuovi strumenti gemelli degli interferometri americani, a partire dall'italo francese Virgo, posto vicino a Pisa e operato dal nostro Istituto di Fisica Nucleare. Virgo purtroppo era in manutenzione e riaprirà in settembre, potenziato così come è successo ai fortunati americani, ma ne sono previsti altri nel mondo. Di fatto questa scoperta, che sta meravigliando anche il mondo della scienza, apre un nuovo capitolo nella conoscenza della natura. Le onde gravitazionali infatti passano senza problemi attraverso ogni corpo solido, sono i perfetti messaggeri di informazione. Intanto ci permetteranno di capire cosa è successo dal limite cui si arriva con i segnali elettromagnetici.
Oggi andando indietro nel tempo arriviamo ai 360.000 anni dopo il big bang, prima non è possibile capire come è andata perché non abbiamo emissione di radiazione elettromagnetica. Ora con le onde gravitazionali possiamo pensare di andare indietro nel tempo, fino ai limiti del Big Bang, emozionante. Ma potremo capire anche meglio come evolvono le stelle, specie quelle di grande massa o densità, capire meglio come si formano i buchi neri e altro. Insomma si tratta di una scoperta che apre un nuovo mondo, le cui ricadute sono tutte da immaginare. Ricordiamoci che quando fu scoperto l'elettrone, base dell'elettronica, la gente si chiese a cosa mai sarebbe servito. Per il momento le onde gravitazionali servono a farci un po' più sapienti e felici di avere avuto come compagno di viaggio su questa Terra un genio come Albert Einstein. Alla conferenza stampa a Washington in cui è stato presentato il lavoro questo pomeriggio qualcuno ha detto «peccato che la tecnologia che abbiamo oggi non ci fosse ai tempi di Einstein, lui le avrebbe scoperte 100 anni fa».
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