I l Premio Nobel per la fisica 2017 è stato assegnato a Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne, per il loro ruolo nella scoperta delle onde gravitazionali, compiuta dalla Collaborazione scientifica internazionale LIGO-Virgo il 14 settembre 2015, a un secolo dalla previsione teorica di Albert Einstein.
I tre scienziati premiati sono i fondatori degli strumenti LIGO (Interferometer Gravitational-Wave Observatory), che insieme all’analogo strumento Virgo, situato in Italia vicino Pisa, costituisce una rete di strumenti in grado di misurare variazioni di distanza tra gli specchi (posti a 4 km di distanza tra loro) dell’ordine del miliardesimo di miliardesimo di metro. Questo ha permesso di misurare l’ampiezza dell’onda gravitazionale, che secondo la teoria della Relatività Generale di Einstein ha appunto la proprietà di comprimere ed espandere le distanze, seppure di piccolissime quantità.
A eccitare gli animi dei ricercatori di vari continenti è stato un premio formidabile: le onde gravitazionali portano informazioni uniche sulla natura delle sorgenti cosmiche che le hanno emesse. Né i tradizionali telescopi che osservano fotoni, né i rivelatori di raggi cosmici o di neutrini possono fornire un racconto così dettagliato del movimento della materia cosmica dove la densità è elevata e i campi gravitazionali molto forti. Gli italiani, con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e varie Università, sono sempre stati in prima fila, prima a Roma con Edoardo Amaldi e Guido Pizzella, poi a Pisa con il gruppo Virgo di Adalberto Giazotto.
La forma d’onda rilevata il 14 Settembre 2015 è in accordo con quanto previsto da Einstein per l’emissione di onde gravitazionali durante lo spiraleggiamento (cioè l’avvicinamento nel loro sempre più rapido orbitare), la collisione e la fusione di una coppia di buchi neri di 36 e 29 masse solari, distanti 1 miliardo e trecento milioni di anni luce dalla Terra. Un singolo buco nero finale di 62 masse solari si è formato a seguito dello scontro e le 3 masse solari mancanti equivalgono all’energia emessa sotto forma di onde gravitazionali durante la fusione.
È stata la prima rivelazione diretta di un’onda gravitazionale dopo più di 50 anni di ricerche sperimentali. È anche la prima volta che è stato osservato un sistema binario di buchi neri, e che si assiste alla loro fusione.
Il massimo riconoscimento era annunciato appunto perché queste misure aprono una nuova finestra astronomica e danno per la prima volta un accesso diretto alle proprietà dello spaziotempo in un regime di campo gravitazionale forte e alta velocità (i due buchi neri al momento della collisione hanno una velocità superiore a metà di quella della luce).
Non è esagerato affermare che è stato un momento storico per la scienza e per l’umanità intera. Abbiamo acquisito la possibilità di percepire le vibrazioni dello spaziotempo, che può essere paragonata alla capacità di “ascoltare” l’Universo, finora solo “visto” con i fotoni.
