Onde gravitazionali, la scoperta che cambia per sempre l'astronomia

È la prima volta che gli astrofisici riescono a osservare le onde gravitazionali e le emissioni luce scaturite da uno stesso evento. L’occasione è stata la collisione tra due stelle di neutroni avvenuta il 17 agosto, individuata grazie alle increspature nel tessuto spazio-tempo e a un bagliore dell’intensità milioni di volte superiore a quella prodotta dal sole. Si tratta di uno degli eventi astronomici più importanti e attesi nella ricerca degli ultimi anni.

Un evento sensazionale. Il fenomeno di straordinaria importanza, che ha mostrato l’avvicinamento e la violenta collisione di due stelle di neutroni ultradense, è stato osservato dall’Osservatorio Laser Interferometro Gravitatione Wave (LIGO). Solo pochi mesi fa è divenuto noto anche ai non addetti ai lavori per via della rivelazione delle onde gravitazionali, premiata con il Nobel per la Fisica 2017. Non appena i due rilevatori gemelli dal quale è composto (uno in Louisiana e uno a Washington) hanno rilevato le increspature gravitazionali scaturite dalla fusione siderale avvenuta a 130 milioni di anni luce, è stata avvertita tutta la comunità scientifica e nel giro di alcune ore 70 telescopi spaziali e terresti hanno osservato e confermato l’evento. Dave Reitze, direttore di LIGO, ha dichiarato che è la prima volta che si ha un quadro completo di uno degli eventi più violenti e cataclismatici dell’universo.

L’incontro delle stelle. Le stelle di neutroni sono le stelle più piccole e allo stesso tempo più dense che si conoscano. Si tratta di oggetti celesti straordinari, con un diametro di meno di 30 chilometri, e si calcola che un solo cucchiaio di materia stellare abbia una massa di un miliardo di tonnellate. Il nucleo è formato da neutroni puri mentre la crosta è liscia, solida e 10 miliardi di volte più resistente dell’acciaio. I 100 secondi raccolti all’Osservatorio raccontano la cronologia del processo che ha avvicinato le due stelle: inizialmente a una distanza di 300 chilometri si sono incontrate sempre più velocemente fino a scontrarsi. Nei due secondi successivi il telescopio Fermi della Nasa ha raccolto un intenso scoppio di raggi gamma corti, emessi insieme a una grande quantità di materia gettata nello spazio dai due poli la momento della collisione, tra cui metalli pesanti come oro e platino, dando origine a una kilonova: un fenomeno teorizzato più di trent’anni fa ma mai osservato.

Una nuova astronomia. Questa volta però le cose sono andate diversamente, grazie alla collaborazione simultanea di molti strumenti  di rilevazioni diversi concentrati in un unico punto. Una nuova astronomia, come è stata definita, che si basa su segnali che viaggiano su lunghezze d'onda diverse, come quelle ottiche, i raggi gamma, i raggi X, l’ultravioletto. In questo caso infatti è stato fondamentale, al fine di assicurarsi che si trattasse esattamente di una kilonova, associare i dati relativi alle onde gravitazionali con quelli prodotti dal lampo di raggi gamma corti. Un evento epocale che ha sancito la nascita di un nuovo di fare ricerca sull’ universo, basata sull’unione dell’astrofisica gravitazionale ed elettromagnetica.

L’entusiasmo della comunità scientifica. Solitamente si è sempre molto cauti nell’annunciare nuove scoperte, ma in questa occasione la comunità scientifica si è dimostrata particolarmente entusiasta e soddisfatta. È riuscita infatti a confermare ulteriormente che i dati forniti da LIGO sulle onde gravitazionali sono generati da eventi reali e non dovuti a interferenze di diversa natura, ha raccolto un grande quantità di dati per sostenere e sviluppare le teorie circa la formazione e l’esistenza delle kilonove e, per ultimo, ha a disposizione informazioni sulla formazione di elementi più pesanti del ferro, la cui origine ad, oggi, era ancora molto incerta.

C’entra anche un bergamasco. Dulcis in fundo, in questa sensazionale scoperta c’è anche un pochino di Bergamo. Igor Andreoni, bergamasco, ha contribuito a cinque pubblicazioni (una da primo autore) sbocciate in questi giorni per raccontare la scoperta. Dottorando di ricerca a Melbourne, Australia, alla Swinburne University of Technology, Andreoni ha in particolare collezionato dati raccolti con 14 telescopi diversi, ovvero tutte le osservazioni effettuate tramite programmi di ricerca australiani.