Focus sulle onde gravitazionali

I risultati di Planck hanno aperto una nuova finestra verso lo studio delle primissime fasi iniziali della storia cosmica (post). Oggi, uno dei punti chiave per i cosmologi è quello di verificare sperimentalmente se l’inflazione cosmica sia avvenuta o meno. I prossimi dati di Planck, che saranno pubblicati l’anno prossimo, riguarderanno la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo e dovrebbero fornirci maggiori indizi per capire ancora più in dettaglio come l’Universo sia passato da una situazione di estrema densità e temperatura fino a raggiungere in una frazione di secondo le dimensioni cosmiche. Nel frattempo, si stanno già programmando tutta una serie di progetti scientifici che hanno lo scopo di rivelare le onde gravitazionali che, finora, sono state previste in via teorica dalla relatività generale.

Si tratta di distorsioni del tessuto spaziotemporale e si ritiene che esse siano prodotte quando oggetti super massicci, come ad esempio le stelle di neutroni, collidono. Le onde gravitazionali devono ancora essere rivelate ma il consenso nell’ambito della comunità dei fisici vuole che si tratti di un fenomeno reale. Naturalmente, non possiamo affermare con certezza che esse esistono fino a che non siano state misurate sperimentalmente. Dunque, l’idea è quella di costruire una serie di apparati ultra sensibili, denominati interferometri, che siano distribuiti sul globo. Il loro design a forma di “L” permette di misurare il tempo che impiega un fotone emesso da un laser a propagarsi da una estremità all’altra dell’interferometro quando passa un’onda gravitazionale. Infatti, se un’onda gravitazionale colpisce lo strumento, essa dovrebbe modificarne la lunghezza determinando un aumento o una diminuzione del tempo che il fotone impiega per percorrere la distanza da un estremo all’altro. Lo scopo sarà quello di raccogliere una serie di dati da varie località in modo da studiare la direzione di propagazione delle onde che attraversano gli interferometri e, quindi, capire da dove si sono originate. Al momento, gli attuali rivelatori non sono così sensibili per cui diventa di fondamentale importanza costruire interferometri di nuova generazione. Insomma, si tratterà di una collaborazione internazionale che vedrà impegnati i ricercatori di vari paesi per uno scopo comune. Si prevede, comunque, che i primi apparati entrino in funzione non prima del 2017.

Science (abstract): Seeing Gravitational Waves