La caccia alle onde gravitazionali, previste da Einstein come corollario alle equazione delle relatività generale è partita oltre 50 anni fa ed è andata di pari passo con i progressi della tecnologia e degli strumenti di rilevazione di queste inafferrabili onde.
Le onde gravitazionali sono perturbazioni dello spaziotempo che si propagano con moto ondulatorio. Dopo che per decenni migliaia di fisici si erano duramente impegnati nel captare una prova tangibile della loro esistenza, il 15 settembre 2015 alle ore 9.50.45 secondi, tempo del meridiano di Greenwich, i due interferometri LIGO (USA) hanno rilevato nello stesso arco temporale il primo segnale di onda gravitazionale battezzato GW950114.
Il rilevamento iniziale è stato effettuato quasi istantaneamente attraverso un software in grado di analizzare segnali transitori di forma generica che ha allertato i fisici entro 3 minuti dall’evento. Successivamente analisi più raffinate effettuate attraverso modelli relativistici che contemplano le forme d’onda di due sistemi binari che spiraleggiano rapidamente prima di fondersi hanno permesso di classificare GW950114 come un evento statisticamente probante e nettamente separato dal rumore di fondo, principale nemico per la rilevazione delle onde gravitazionali.
Le onde gravitazionali rivelate sono state prodotte nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri, di massa equivalente a circa 29 e 36 masse solari, in un unico buco nero ruotante più massiccio di circa 62 masse solari: le 3 masse solari mancanti al totale della somma equivalgono all’energia emessa durante il processo di fusione dei due buchi neri, sotto forma di onde gravitazionali.
L’importanza della conferma di uno degli aspetti più importanti della teoria della relatività generale è stata sottolineata dal fatto che appena due anni dopo, nel 2017, il Nobel per la Fisica è andato agli scienziati che hanno coordinato questa importante scoperta Rainer Weiss del MIT, Kip Thorne Barry Barish del Caltech.
Il secondo periodo di osservazione iniziato il 30 novembre 2016 e conclusosi il 25 agosto del 2017, al quale ha partecipato anche l’interferometro italo-francese VIRGO (situato a Cascina) ha permesso di individuare un ulteriore segnale proveniente dalla fusione di due oggetti molto più piccoli, ma non meno estremi, ovvero due stelle di neutroni.
Le due stelle avevano una massa oscillante da 0,9 a 2,3 volte quella del Sole, una fusione di stelle di neutroni è accompagnata da una forte emissione elettromagnetica ed infatti per la prima volta sono state rilevate onde gravitazionali accompagnate dalla luce prodotta dalla spettacolare collisione di questi due oggetti estremi.
Il movimento a spirale delle due stelle di neutroni è stato osservato tramite i segnali gravitazionali per circa 100 secondi prima della fusione.
