Un’eccezionale scoperta che porta la firma anche dei ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) di Cagliari: gli astronomi hanno infatti annunciato di aver trovato prova di una forma di onde gravitazionali a lungo teorizzata che crea un "ronzio di sottofondo" che rimbomba in tutto l'universo.
La svolta – realizzata da centinaia di scienziati che utilizzano radiotelescopi in Nord America, Cina, India, Australia, Europa e anche in Sardegna, dove è operativo il Sardinia Radio Telescope – è stata salutata come una pietra miliare che apre una nuova finestra sull'universo.
L'esistenza di queste onde era stata teorizzata da Albert Einstein ma non era mai stata provata finora.
Le onde gravitazionali sono increspature nel “tessuto” dell'universo che viaggiano alla velocità della luce quasi del tutto senza ostacoli. La loro esistenza non è stata confermata fino al 2015, quando gli osservatori statunitensi e italiani hanno rilevato le prime onde gravitazionali create dalla collisione di due buchi neri. Queste onde “ad alta frequenza” sono state il risultato di un singolo evento violento che invia un forte, breve scoppio increspato verso la Terra. Ma per decenni gli scienziati hanno cercato le onde gravitazionali a bassa frequenza, che si pensa siano costantemente in movimento nello spazio come un rumore di fondo. Unendo le forze sotto la bandiera del consorzio International Pulsar Timing Array, gli scienziati che lavorano ai rilevatori di onde gravitazionali in diversi continenti hanno rivelato ora di aver finalmente trovato una forte evidenza di queste onde di fondo.
«Ora sappiamo che l'universo è inondato di onde gravitazionali», ha detto Michael Keith, dell'European Pulsar Timing Array.
Per trovare prove di questo andamento alle basse frequenze, gli astronomi hanno osservato le pulsar, i nuclei morti delle stelle esplose in una supernova. Alcuni ruotano centinaia di volte al secondo, facendo lampeggiare raggi di onde radio a intervalli estremamente regolari, come fari cosmici. Ciò significa che possono agire come «un orologio molto, molto preciso», ha detto Keith.
LO STUDIO – Per la nuova ricerca, i radiotelescopi di tutto il mondo sono stati puntati su un totale di 115 pulsar in tutta la Via Lattea. Gli scienziati hanno quindi misurato le differenze incredibilmente piccole nella tempistica degli impulsi, alla ricerca di segni rivelatori di onde gravitazionali. La teoria principale è che le onde provengano da coppie di buchi neri enormi che si trovano al centro di galassie che si stanno lentamente fondendo. A differenza di quelli che hanno causato le onde gravitazionali rilevate in precedenza, questi buchi neri sono quasi inimmaginabilmente grandi, a volte miliardi di volte più grandi del Sole.
In futuro, le onde gravitazionali a bassa frequenza potrebbero rivelare di più anche sul Big Bang e possibilmente far luce sul mistero della materia oscura, hanno detto gli scienziati, oltre a far capire meglio come si formano e si evolvono i buchi neri e le galassie.
IL RUOLO DELLA SARDEGNA – Alla scoperta delle onde gravitazionali a bassissima frequenza e ultra-lunghe hanno contribuito in modo importante l'Europa, con la collaborazione European Pulsar Timing Array (Epta), e l'Italia grazie all'Istituto Nazionale di Astrofisica, con la sua sede di Cagliari e l'Università di Milano Bicocca. Il risultato, pubblicato in più articoli sulla rivista Astronomy and Astrophysics, si deve a 13 telescopi di tutto il mondo. Di questi, 5 sono europei, fra cui, appunto, il Sardinia Radio Telescope.
All’INAF di Cagliari, l’entusiasmo è palpabile: «Grazie alle osservazioni di EPTA, stiamo aprendo una nuova finestra nell'universo delle onde gravitazionali ultra lunghe (corrispondenti a frequenze di oscillazione del miliardesimo di Hertz) che sono associate a sorgenti e fenomeni unici», afferma la ricercatrice Caterina Tiburzi. La collega Marta Burgay precisa: «Queste onde gravitazionali ci permettono di studiare alcuni dei misteri finora irrisolti nell’evoluzione dell'Universo, fra cui, ad esempio, le proprietà della elusiva popolazione cosmica dei sistemi binari formati da due buchi neri supermassici, aventi masse miliardi di volte maggiori di quella del Sole».
«È una grande soddisfazione per tutta l’astrofisica italiana che il Sardinia Radio Telescope, il grande radiotelescopio gestito da INAF, sia fra i testimoni dell’emergere nei dati di questo lento respiro dello spazio-tempo», spiega Andrea Possenti, Primo Ricercatore dell’INAF di Cagliari e fra i fondatori di EPTA assieme all’ex presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica Nichi D’Amico. E precisa: «Si tratta di nuovo grande risultato scientifico, che conferma, a livello mondiale, il ruolo centrale dell’Italia, e vieppiù della Sardegna (con SRT e speriamo presto anche con l’Einstein Telescope), nello studio delle onde gravitazionali per molti decenni a venire».
(Unioneonline/v.l.)