Gli scienziati hanno finalmente “ascoltato” il coro delle onde gravitazionali che si propagano nell’universo. Quello che alcuni chiamano ‘rumore di fondo dell’universo‘. È quanto rilevato da un progetto di ricerca che ha visto la collaborazione di più scienziati, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. Gli studiosi hanno osservato per la prima volta le deboli increspature causate dal movimento dei buchi neri che stanno dolcemente allungando e comprimendo ogni cosa nell’universo. Mercoledì hanno riferito di essere stati in grado di “sentire” quelle che vengono chiamate onde gravitazionali a bassa frequenza – cambiamenti nel tessuto dell’universo creati da enormi oggetti che si muovono e si scontrano nello spazio. “È davvero la prima volta che abbiamo prove di questo movimento su larga scala di tutto nell’universo”, ha affermato Maura McLaughlin, co-direttrice di NANOGrav, North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves.
Einstein aveva anticipato che quando oggetti molto pesanti si muovono attraverso lo spaziotempo – il tessuto del nostro universo – creano increspature che si diffondono attraverso quel tessuto. Gli scienziati a volte paragonano queste increspature alla musica di sottofondo dell’universo. Nel 2015, gli scienziati hanno utilizzato per la prima volta un esperimento chiamato LIGO per rilevare le onde gravitazionali e hanno dimostrato che Einstein aveva ragione. Ma finora, quei metodi sono stati in grado di catturare solo onde ad alte frequenze, ha spiegato Chiara Mingarelli, membro di NANOGrav, astrofisica dell’Università di Yale.
Quei rapidi “cinguettii” provengono da momenti specifici in cui buchi neri relativamente piccoli e stelle morte si scontrano l’un l’altro, ha detto Mingarelli. Nell’ultima ricerca, gli scienziati stavano cercando onde a frequenze molto più basse. Queste lente increspature possono impiegare anni o addirittura decenni per scorrere su e giù, e probabilmente provengono da alcuni degli oggetti più grandi del nostro universo: buchi neri supermassicci miliardi di volte la massa del nostro sole. Le galassie in tutto l’universo si scontrano e si fondono costantemente. Mentre ciò accade, gli scienziati ritengono che anche gli enormi buchi neri al centro di queste galassie si uniscano e si blocchino in una danza prima che alla fine collassino l’uno nell’altro, ha spiegato Szabolcs Marka, astrofisico della Columbia University che non era coinvolto nella ricerca. I buchi neri emettono onde gravitazionali mentre circolano in questi accoppiamenti, noti come binari. “I binari dei buchi neri supermassicci, che orbitano lentamente e con calma l’uno intorno all’altro, sono i tenori e i bassi dell’opera cosmica”, ha detto Marka.
Nessuno strumento sulla Terra potrebbe catturare le increspature di questi giganti. Quindi “abbiamo dovuto costruire un rilevatore che avesse all’incirca le dimensioni della galassia”, ha detto Michael Lam del SETI Institute. I risultati pubblicati questa settimana includono 15 anni di dati da NANOGrav, che ha utilizzato telescopi in tutto il Nord America per cercare le onde. Gli scienziati hanno puntato i telescopi su stelle morte chiamate pulsar, che emettono lampi di onde radio mentre ruotano nello spazio come fari. Queste esplosioni sono così regolari che gli scienziati sanno esattamente quando le onde radio dovrebbero arrivare sul nostro pianeta – “come un orologio perfettamente regolare che ticchetta lontano nello spazio”, ha spiegato Sarah Vigeland astrofisica dell’Università del Wisconsin-Milwaukee.. Ma mentre le onde gravitazionali deformano il tessuto dello spaziotempo, in realtà cambiano la distanza tra la Terra e queste pulsar, eliminando quel ritmo costante. Il rumore di fondo che hanno trovato è “più forte” di quanto alcuni scienziati si aspettassero, ha detto Mingarelli. Ciò potrebbe significare che ci sono più, o più grandi, fusioni di buchi neri che si verificano nello spazio di quanto pensassimo, o indicare altre fonti di onde gravitazionali che potrebbero sfidare la nostra comprensione dell’universo. I ricercatori sperano che continuare a studiare questo tipo di onde gravitazionali possa aiutarci a conoscere meglio gli oggetti più grandi del nostro universo. Potrebbe aprire nuove porte all'”archeologia cosmica” in grado di tracciare la storia dei buchi neri e delle galassie che si fondono intorno a noi, ha detto Marka. “Stiamo iniziando ad aprire questa nuova finestra sull’universo”, ha precisato Vigeland.