"Voci" di onde gravitazionali sentite al LIGO

Sono mesi che voci sulla possibile rilevazione di onde gravitazionali all'osservatorio LIGO si rincorrono sul web ma un tweet lanciato l'11 gennaio ha letteralmente fatto esplodere una bomba.

My earlier rumor about LIGO has been confirmed by independent sources. Stay tuned! Gravitational waves may have been discovered!! Exciting.
[I miei primi rumors su LIGO sono stati confermati da fonti indipendenti. Rimanete sintonizzati! Potrebbero essere state scoperte le onde gravitazionali!! Emozionante.]

Il responsabile di tanti rumors è il cosmologo Lawrence Krauss, dell''Arizona State University di Tempe, lo stesso che aveva lanciato il primo sassolino il 25 settembre 2015:

Rumor of a gravitational wave detection at LIGO detector. Amazing if true. Will post details if it survives.
[Corre voce di una rilevazione di onde gravitazionali al LIGO. Incredibile se fosse vero. Pubblicheremo i dettagli, se l'idea sopravviverà.]

In pratica, voci di corridoio suggeriscono che il laboratorio statunitense LIGO ha individuato un segnale di onde gravitazionali, che secondo la teoria di Einstein, sono prodotte da eventi catastrofici come la fusione di due buchi neri o due stelle di neutroni.

LIGO, insieme a VIRGO, fa parte del più grande osservatorio al mondo per le onde gravitazionali.
Di LIGO, che sta per Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, ne esistono due, uno a Livingston (Louisiana) e l'altro a Hanford (Washington). Questi sono formati da due tunnel ortogonali tra loro, 2 x 4 chilometri, del tutto simili a VIRGO che si trova invece in Italia, nel comune di Cascina (PI) in località Santo Stefano a Macerata.
Sono basati sull' interferometro di Michelson. Il raggio laser dell'interferometro viene fatto viaggiare avanti e indietro nei tubi vuoti a forma di "L", colpendo degli specchi alle estremità. Il passaggio di un'onda gravitazionale dovrebbe causare un'infinitesima variazione nella lunghezza dei due bracci (accorciandone uno e allungando l'altro). Questa variazione produce un piccolissimo movimento degli specchi e quindi uno sfasamento tra i fasci. Di conseguenza, dovrebbe essere rilevabile anche un'alterazione dell'intensità luminosa proporzionale all'ampiezza dell'onda gravitazionale. Lo strumento è così preciso che può risolvere una variazione di lunghezza pari a un miliardesimo del diametro di un atomo.

I due rilevatori LIGO sono in presa dati dal 18 settembre 2015 dopo un aggiornamento da 200 milioni di dollari. Questa fase si sarebbe dovuta concludere il 12 gennaio in vista di nuovi interventi per migliorarne ancora la sensibilità.

Cosa avrebbe rivelato LIGO?

La Relatività Generale di Einstein prevede che due oggetti massicci in orbita stretta l'uno attorno all'altro finiranno per spiraleggiare fino a fondersi. In questo processo, man mano che il sistema binario perde energia, emette un tipo di radiazione chiamata "onda gravitazionale", cioè un'elusiva increspatura nello spazio-tempo che si propaga alla velocità della luce, finora mai rilevata direttamente.

LIGO, con la sua sensibilità attuale, potrebbero catturare le onde gravitazionali solo su frequenze ben al di sopra 10 Hertz, un segnale che dovrebbe essere emesso nell'ultima fase dell'evento catastrofico, ossia quando i due oggetti girano molto velocemente poco prima di fondersi.

LIGO ha rilevato veramente onde gravitazionali?

Sì, potrebbe perché LIGO è uno strumento incredibile e ad alta precisione ma ci vorranno mesi prima che le squadre controllino i dati ed escludano ogni altra possibile fonte. Tra l'altro, oltre alle cause accidentali, c'è lo spettro delle cosiddette " blind injection" (letteralmente, iniezione alla cieca), ossia segnali che simulano le onde gravitazionali creati appositamente nel sistema da un ristrettissimo gruppo di individui (meno di 5, dice Marica Branchesi dell'Università di Urbino in un'intervista INAF) per mettere alla prova le complesse procedure di verifica. Questa pratica è stata già usata in passato generando l'evento noto come " Big Dog" (dal nome della costellazione nella quale avrebbe avuto origine la "finta onda", quella del Canis Major), quando nel 2010 una blind injection nel sistema LIGO/VIRGO aveva confuso gli scienziati fino alla rivelazione dell'amara verità.

Ci vuole pazienza!
Quando LIGO/VIRGO rileva un segnale scatta nel giro di pochi secondi una collaborazione globale che coinvolge non solo fisici e scienziati ma anche molti osservatori astronomici che si attivano immediatamente per cercare in cielo la controparte elettromagnetica dell'evento. Ma non solo. I dati raccolti dovranno essere sottoposti a rigorose e lunghe analisi.
"Si parla di rilevazione diretta di onde gravitazionali: qualcosa di davvero importante, che confermerebbe dopo cento anni le predizioni di Einstein e aprirebbe un nuovo modo d'osservare l'universo. Quindi bisogna essere certi di avere rivelato veramente un'onda gravitazionale", ha commentato Branchesi.

Riferimenti: - - -
http://www.scientificamerican.com/article/gravitational-wave-rumors-in-overdrive/
http://www.nature.com/news/has-giant-ligo-experiment-seen-gravitational-waves-1.18449
http://www.media.inaf.it/2016/01/14/onde-gravitazionali-blind-injection/