Il fisico e astrofisico di Stanford Roger Blandford discute le nuove scoperte relative alle onde gravitazionali osservate con l’aiuto di stelle lampeggianti rotanti e cosa potrebbe rivelare su come si evolvono le galassie.
Ecco come potrebbe apparire una pulsar: interpretazione artistica. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech
Gli astronomi di tutto il mondo hanno trascorso decenni osservando dozzine di pulsar, i resti super densi di stelle esplose che emettono impulsi regolari di onde radio mentre ruotano a velocità ridicole, come fari in fuga.
La scorsa settimana, dozzine di fisici hanno iniziato a promettere di rivelare i risultati di queste osservazioni che potrebbero, nel tempo, cambiare la nostra comprensione dell’universo.
La sera del 28 giugno, diversi gruppi di ricerca hanno annunciato di aver trovato prove di bassa frequenza onde gravitazionali: increspature straordinariamente lunghe nel tessuto dello spaziotempo che alterano la tempistica dei segnali lampeggianti delle pulsar di quantità minuscole.
Con ulteriori ricerche, la rete di pulsar potrebbe fungere da telescopio su scala galattica per intravedere le fonti di quelle onde, fornendo potenzialmente indizi sulle evoluzioni di milioni di galassie in tutto l’universo.
“Indagare sulle origini di queste onde gravitazionali può aiutarci a raccontare la storia narrativa di come nascono le galassie, come crescono e come muoiono”, ha detto Roger Blandford di Stanford, che ha risposto ad alcune domande sul significato dell’annuncio per Stanford News.
Ruggero Blandford. Credito immagine: per gentile concessione di Roger Blandford
Questo annuncio è il culmine di molti anni di raccolta di dati dalle pulsar nel nostro quartiere della Via Lattea. Cosa distingue questi risultati da quelli precedenti?
Un paio di anni fa, c’è stato un annuncio di un segnale di ciò che questi astrofisici stavano cercando, ma non avevano confermato la firma delle onde gravitazionali a bassa frequenza piuttosto che solo un segnale generale là fuori.
Ora stanno iniziando a vedere una firma rivelatrice delle stesse onde gravitazionali. C’è ancora qualche dubbio – dovrebbe esserci – ma sembra una misurazione piuttosto attenta.
Da dove pensano gli astrofisici possano provenire queste onde gravitazionali?
Stanno guardando uno sfondo di radiazione gravitazionale proveniente da molte sorgenti indifferenziate – come guardare attraverso una nebbia, per così dire, vedendo una sorta di luce diffusa piuttosto che una singola sorgente. Tuttavia, quando la loro sensibilità migliora, dovrebbero iniziare a vedere le fonti vicine e individuali che compongono quella nebbia di fondo.
Il tempo necessario per arrivare a quel punto dipende da come migliorano le tecniche di osservazione della pulsar e da quali sorgenti di radiazione gravitazionale sono effettivamente là fuori. Il candidato principale per la fonte di ciò che stanno rilevando ora è una popolazione di enormi buchi neri che si fondono.
Il Very Large Array nel New Mexico faceva parte del gruppo di telescopi per utilizzare le pulsar, un residuo ultra denso del nucleo di una stella massiccia dopo la sua scomparsa in un’esplosione di supernova, per osservare le onde gravitazionali a bassa frequenza. Credito immagine: NRAO/AUI/NSF
Cosa c’è di significativo nell’indagare sulle origini delle onde gravitazionali?
Potrebbe dirci molto sulle storie di vita delle galassie. Gran parte di questo è il modo in cui si fondono insieme.
L’interpretazione di base è che, molto tempo fa, abbiamo avuto galassie più piccole che si fondevano insieme per diventare galassie più grandi, e anche i buchi neri nei centri di quelle galassie si sono fusi. Ma non abbiamo avuto prove evidenti che i buchi neri si fondano, o come, perché se cerchi effettivamente questi buchi neri accoppiati, sono piuttosto timidi.
Quindi, se l’idea che queste onde gravitazionali provengano dalla fusione dei buchi neri è confermata da successive osservazioni – ed è certamente sulla buona strada per farlo – allora avremo una parte fondamentale della storia di come le galassie si fondono. Questo è più come fare paleontologia o archeologia più che fare esperimenti di fisica.
Immagine renderizzata che mostra le onde gravitazionali. Credito immagine: LIGO/Caltech
Cosa ritieni sia più importante che le persone capiscano del processo scientifico coinvolto in una scoperta di queste dimensioni?
È una collaborazione. Hai persone esperte nell’elaborazione del segnale, persone esperte nell’uso dei telescopi e altro ancora.
Ed è un’impresa internazionale: c’è NANOGrav che osserva le pulsar dagli Stati Uniti, ma ci sono anche altre cinque squadre là fuori. Combineranno i loro segnali e cercheranno di ottenere un risultato più forte, e in futuro migliorerà ancora perché osserveranno ancora più pulsar per periodi di tempo più lunghi.
Tutti devono competere, cooperare e collaborare. È complicato! E tutto deve essere pagato: la National Science Foundation dovrebbe essere accreditata per aver aderito a questa ricerca per 15 anni. C’è molto lavoro che è stato fatto in questo, e sarei molto sorpreso se ci fosse qualche grave difetto in esso. Sembra che stiamo aprendo una nuova finestra sull’universo.
Fonte: Università di Stanford
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
