Due settimane dopo l’assegnazione del Nobel, l’annuncio in contemporanea in Usa e in Italia della nuova scoperta. Il fenomeno osservato anche con i telescopi terrestri e spaziali. Così è stato anche scoperto come si formano gli elementi pesanti come oro e platino.
Sono passati solo tredici giorni dall’assegnazione del Nobel per la fisica a Rainer Weiss, Barry C. Barish e Kip S.Thorne per la scoperta della onde gravitazioni e le onde gravitazionali tornano al centro dell’attenzione della comunità scientifica. Con una conferenza stampa congiunta tra Italia e Stati Uniti, che ha coinvolto il ministero dell’Istruzione, l’Agenzia spaziale italiana, l’Istituto nazionale di astrofisica e l’Istituto nazionale di fisica nucleare, è stato annunciato che l’onda gravitazionale registrata lo scorso 17 agosto denominata GW170817, non è stata originata dalla collisione e fusione di due buchi neri, come le precedenti che hanno raggiunto gli strumenti, ma dalla collisione di due stelle di neutroni.
Per chi non è esperto di fisica e astrofisica potrebbe sembrare una differenza di poco conto, invece è fondamentale perché per la prima volta si è scoperto che le onde gravitazionali (sottili increspature del tessuto dello spazio-tempo, che per essere generate hanno bisogno di energie enormi) sono prodotte anche da strutture visibili e osservabili con i normali strumenti che abbiamo a disposizione: telescopi, radiotelescopi. I buchi neri, infatti, non sono direttamente visibili (nulla può sfuggire alla loro gravità, nemmeno la luce) e possono essere dedotti per via indiretta.
La scoperta annunciata oggi è stata realizzata grazie alla sinergia tra i due Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) negli Stati Uniti insieme al rivelatore Virgo, presso Pisa, abbinata alle osservazioni e alle indagini nella banda elettromagnetica ottenute da 70 telescopi a terra e da osservatori spaziali come Fermi e Integral, Swift, Chandra, Hubble, che hanno permesso di caratterizzare in modo chiaro l’origine dell’onda. La scoperta ha avuto un’importante componente italiana: lo strumento Virgo, infatti, è stato tra i primi al mondo a identificare la sorgente (AT2017gfo) dell’onda gravitazionale.
L’evento è avvenuto a una distanza di 130 milioni di anni luce dalla Terra (e quindi 130 milioni di anni fa) alla periferia della galassia NGC4993, in direzione della costellazione dell’Idra. Le due stelle di neutroni hanno orbitato a spirale una intorno all’altra, emettendo onde gravitazionali che sono state osservate per circa 100 secondi. Quando si sono scontrate, hanno emesso un lampo di luce sotto forma di raggi gamma, osservato nello spazio circa due secondi dopo l’emissione delle onde gravitazionali dal satellite Fermi della Nasa e quindi confermato dal satellite Integral dell’Esa (Agenzia spaziale europea). Nei giorni e nelle settimane successive è stata individuata l’emissione di raggi X, ultravioletti, luce visibile, infrarossi e onde radio. Al momento della collisione, gran parte della massa delle due stelle di neutroni si è fusa in un oggetto densissimo, emettendo un lampo di raggi gamma.
Inoltre le osservazioni fatte dal telescopio Vlt e guidate da ricercatori italiani hanno evidenziato la sintesi di elementi pesanti (come oro e platino) formatisi in seguito all’immane esplosione, come piombo, oro e platino, e risolvendo così il mistero, che durava da decine di anni, sull’origine di quasi la metà di tutti gli elementi più pesanti del ferro. La massa delle due stelle è stata stimata rispettivamente in 1,1 e 1,6 volte quella del Sole. Le stelle di neutroni sono le stelle più piccole (con un diametro di soli 20 chilometri) e più dense (miliardi di tonnellate per centimetro cubo) esistenti, e si formano quando stelle di grandi dimensioni esplodono in supernovae.