L’email che ha cambiato la storia dell’astrofisica
Era il 14 settembre 2015, poco prima dell’ora di pranzo, quando un’email inaspettata fece sussultare un ricercatore. Il messaggio proveniva dai due grandi osservatori di onde gravitazionali attivi in quel periodo e segnalava il primo ‘conguettio’ dell’universo, come i fisici avevano scherzosamente soprannominato il segnale di un’onda gravitazionale. La scoperta, tenuta segreta per cinque mesi, fu annunciata al mondo l’11 febbraio 2016 e nel 2017 valse il premio Nobel per la fisica. Iniziava così una rivoluzione che, in dieci anni, ha trasformato radicalmente l’astrofisica.
Dalle collisioni di stelle di neutroni all’astronomia multimessaggera
Da quel momento, l’osservazione delle collisioni di stelle di neutroni ha dato vita all’astronomia multimessaggera, un approccio che integra segnali provenienti da diverse fonti cosmiche, come onde gravitazionali, onde radio e raggi gamma. Questa nuova frontiera dell’astrofisica è oggi più promettente che mai, grazie all’avvento di strumenti potenti come l’Einstein Telescope, che l’Italia ambisce ad ospitare in Sardegna, e l’osservatorio spaziale europeo Lisa.
Le onde gravitazionali: vibrazioni dello spazio-tempo
Previste oltre un secolo fa dalla teoria della relatività di Albert Einstein, le onde gravitazionali sono ‘vibrazioni’ dello spazio-tempo generate da fenomeni cosmici violenti, come collisioni di buchi neri, esplosioni di supernovae o il Big Bang. Rilevarle è stata un’impresa straordinaria, resa possibile da osservatori di altissima precisione come Virgo, ideato dal fisico italiano Adalberto Giazotto e dal francese Alain Brillet, parte dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo, a cui l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Virgo, situato a Cascina (Pisa), ha collaborato attivamente alla scoperta insieme ai due rivelatori americani Ligo, situati a Livingston (Louisiana) e Hanford (Stato di Washington). Attualmente, entrambi operano in sinergia con il rivelatore giapponese Kagra. Il risultato più recente di questa collaborazione, giunto poco prima del decimo anniversario della scoperta, è stata la conferma del teorema di Stephen Hawking, secondo cui le superfici totali dei buchi neri non possono diminuire.
Il ruolo chiave dell’Italia e le prospettive future
L’Italia ha sempre svolto un ruolo di primo piano nella ricerca sulle onde gravitazionali. La ministra dell’Università e della Ricerca, Anna Maria Bernini, guarda al futuro “con lo stesso spirito”, sottolineando che “Einstein Telescope, il grande rilevatore di terza generazione dedicato allo studio delle onde gravitazionali che vogliamo portare nel nostro Paese, è il segno che l’Italia non solo ha contribuito a scrivere una pagina decisiva della fisica, ma è pronta a scriverne di nuove. Come ministero dell’Università e della Ricerca continueremo a sostenere questa sfida, perché investire nella ricerca significa investire nel futuro del Paese e nel ruolo dell’Europa nel mondo”. Anche per il presidente dell’INFN, Antonio Zoccoli, la fisica italiana ha “maturato conoscenze, competenze ed esperienze che oggi sono patrimonio indispensabile per realizzare con successo i futuri progetti di ricerca in questo campo, come l’interferometro di prossima generazione Einstein Telescope”. Massimo Carpinelli, direttore di EGO, ha aggiunto che questo progetto “allargherà ulteriormente il nostro orizzonte cosmico e ci porterà ancora più lontano nello spazio e nel tempo”.
Un decennio di scoperte e nuove sfide
La scoperta delle onde gravitazionali ha aperto una nuova finestra sull’universo, permettendoci di osservare fenomeni cosmici altrimenti invisibili. L’impegno italiano in questo campo è fondamentale per continuare a spingere i confini della conoscenza e per realizzare progetti ambiziosi come l’Einstein Telescope, che promette di rivoluzionare ulteriormente la nostra comprensione del cosmo.