Nel 1916 Albert Einstein pubblica la teoria della relatività generale in cui, tra le altre cose, viene postulata l’esistenza delle onde gravitazionali, una perturbazione della struttura dello spazio-tempo causata da due corpi di massa enorme che orbitano a distanza ravvicinata.
Il problema più grosso è come rilevare questa perturbazione.
Il sistema di rilevamento del LIGO è formato da due tunnel di quattro chilometri disposti ad angolo retto tra loro all’interno dei quali un complesso sistema di laser riesce a misurare la variazione della distanza tra gli estremi dei tunnel pari a un decimillesimo del raggio del protone. In scala, è come rilevare una variazione pari al diametro di un capello umano sulla distanza da qui a Proxima Centauri. È un casino, ma ce l’hanno fatta.
Bisognava solamente attendere un evento visibile con altri metodi tale da generare delle onde gravitazionali rilevabili, ovvero era necessario avere la ragionevole sicurezza che una perturbazione rilevata dai laser fosse associabile ad un evento definito. Bisognava attendere che un evento venisse rilevato da due siti diversi per avere la ragionevole sicurezza che non si trattasse di un errore della strumentazione (vedi commento di Andrea Martinotti).
L’evento è stata la collisione di due buchi neri a 1,3 miliardi di anni-luce da noi, uno con una massa di 36 volte quella del nostro sole, l’altro un po’ più leggero, 29 masse solari. La collisione ha dato vita ad un nuovo buco nero di 62 masse solari.
A chi si chiede dove siano finite le restanti tre masse solari la risposta è: convertite in energia in base alla nota relazione E = mc²
Se pensate che la massa del nostro sole viene convertita in energia per fornire luce e calore per circa 10 miliardi di anni, avete un’idea di cosa succede quando il triplo di quella massa viene convertito in energia in un tempo relativamente breve.
Parte di quella energia è stata tale da riuscire a deformare la struttura dello spazio-tempo, creando, appunto, delle onde gravitazionali che si sono propagate alla velocità della luce e sono state rilevate da due LIGO [PDF] il 14 settembre 2015 alle 9:51 UTC, uno in Louisiana e l’altro nello stato di Washington.
Qui un video in inglese che spiega cosa siano le onde gravitazionali.
L’articolo è stato corretto dopo la prima pubblicazione.
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