E’ già stata ribattezzata la scoperta del secolo, che giunge a cento anni di distanza dalla sua prima formulazione teorica da parte dal padre della Relatività Generale Albert Einstein. In contemporanea a Washington e a Cascina nella giornata che è già storia di giovedì 11 febbraio i ricercatori dei laboratori Ligo e Virgo, hanno annunciato di aver captato le onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due enormi buchi neri avvenuta circa un miliardo e mezzo di anni fa.

L’eco di questo evento remoto è stato percepito il ​​14 settembre 2015, alle 10:50:45 ora italiana, da entrambi gli strumenti gemelli Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) negli Stati Uniti, a Livingston in Louisiana e a Hanford, nello stato di Washington. Il laboratorio Virgo di Cascina ha contribuito ad elaborare i dati raccolti dagli strumenti statunitensi per confermare l’eccezionale scoperta che, come hanno spiegato in una conferenza stampa i ricercatori “apre una nuova finestra sul cosmo” e che rappresenta anche la prima osservazione diretta dell’esistenza dei buchi neri.

Ma cosa sono le onde gravitazionali e come è stato possibile captarle? Per semplificare, immaginiamo un sasso gettato nell’acqua che genera delle onde concentriche: ecco, la collisione e poi la fusione fra masse nell’Universo produce un’increspatura dello spazio-tempo, ovvero una deformazione più o meno evidente rispetto alla forza dell’attrazione gravitazionale tra i corpi e alla loro velocità. E’ quanto accaduto nel fenomeno che gli enormi bracci perpendicolari degli interferometri (4 km in Ligo) sono riusciti a misurare. I fasci laser “sparati” nei bracci hanno restituito l’entità di energia emessa dallo scontro fra i due buchi neri, di massa pari a 36 e 29 masse solari che, dopo aver spiraleggiato ad una velocità di 150mila km/s, si sono fusi in un unico buco nero ruotante di massa circa 62 volte quella del Sole.

Poiché la somma 36+29=65, dov’è finita la differenza (3) di massa? Si è trasformata in energia gravitazionale  nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione, un’energia che poi si è propagata per milioni di anni e che è stata misurata tramite la variazione di lunghezza dei bracci degli interferometri, testimoniata dallo sfasamento dei due raggi laser in uscita da essi.

“Questo risultato rappresenta un regalo speciale per il 100° compleanno della Relatività Generale, – ha commentato Fernando Ferroni, presidente dell’INFN (Istituto nazionale di Fisica Nucleare) – ed è una scoperta che premia il gruppo di scienziati che ha perseguito questa ricerca per decenni, cui l’Italia ha dato un grande contributo, figlio di quella scuola che negli anni ‘70 del secolo scorso si formò intorno alle figure di Edoardo Amaldi, Guido Pizzella, Adalberto Giazotto”.

L’interferometro di Cascina, attivo dal 2003 e i cui bracci sono lunghi 3 km, attualmente è fermo per un aggiornamento tecnologico (Advanced Virgo) che si concluderà nella seconda metà del 2016. Lo strumento si trova presso l’European Gravitational Observatory (Ego) fondato da INFN e dal Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) francese.

Comunicato Stampa INFN

Daniela Francesconi