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Immagine: ESO

Onde gravitazionali

Questa illustrazione mostra la fusione di due buchi neri e le onde gravitazionali che si propagano verso l’esterno mentre i buchi neri spiraleggiano l’uno verso l’altro.
Questa illustrazione mostra la fusione di due buchi neri e le onde gravitazionali che si propagano verso l’esterno mentre i buchi neri spiraleggiano l’uno verso l’altro.
Questa illustrazione mostra la fusione di due buchi neri e le onde gravitazionali che si propagano verso l’esterno mentre i buchi neri spiraleggiano l’uno verso l’altro.Immagine: LIGO/T. Pyle
Immagine: LIGO/T. Pyle

Le onde gravitazionali trasmettono la forza gravitazionale o forza di attrazione. Quando un oggetto si muove, genera un'onda gravitazionale e rende così percepibile la variazione della forza di attrazione per gli altri oggetti. Può trattarsi di qualcosa di piccolo come un cucchiaio che cade a terra o di qualcosa di gigantesco come due buchi neri che entrano in collisione. I buchi neri in collisione modificano naturalmente la gravità in misura maggiore rispetto a un cucchiaio che cade a terra, poiché hanno una massa molto maggiore.
L'ipotesi dell'esistenza delle onde gravitazionali è stata avanzata all'inizio del XX secolo. La teoria della relatività generale afferma, tra l'altro, che nulla può viaggiare più veloce della luce. Di conseguenza, anche i cambiamenti nella gravità non possono essere più veloci della luce. Fino ad allora, tuttavia, i-le ricercatori-trici avevano ipotizzato che i cambiamenti gravitazionali fossero immediatamente percepibili senza alcun ritardo temporale. Le onde gravitazionali spiegherebbero come si propagano i cambiamenti nella gravità senza mettere in discussione la velocità della luce come velocità massima.

Rilevate per la prima volta nel 2016

Nel 2016 i-le ricercatori-trici della collaborazione LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory Collaboration) - vedi riquadro a destra - hanno riferito per la prima volta di aver misurato nell'autunno 2015 onde gravitazionali effettivamente generate dalla collisione di due buchi neri.

In un interferometro, un'onda luminosa in arrivo viene divisa in due parti. Entrambe le parti attraversano due tunnel perpendicolari tra loro e di lunghezza identica, vengono riflesse alle loro estremità e ritornano al punto di partenza. Le onde di ritorno si sovrappongono (interferiscono) - se non ci sono disturbi - in un modo ben preciso, che viene registrato. Le onde gravitazionali modificano alternativamente la lunghezza dell'uno e dell'altro tunnel. Le due onde di ritorno si sovrappongono ora in modo diverso. I-Le ricercatori-trici possono misurare questo effetto e dedurne (se sono escluse altre influenze) che è sopraggiunta un'onda gravitazionale

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Funzionamento dell'interferometro LIGO