dallo SchwartzReport del 13 maggio 2010

Traduzione a cura di Erica Dellago e Clea Nardi

RICHARD GRAY, Corrispondente di Scienza – Telegraph (UK)

Tre navette spaziali che volano distanti 3 milioni di miglia e si sparano a vicenda raggi laser nel vuoto dello spazio nel tentativo di dimostrare finalmente la correttezza di una teoria proposta da Albert Einstein.

I fisici sperano che l’ambiziosa missione permetterà loro di dimostrare l’esistenza delle onde gravitazionali, un fenomeno previsto nella famosa teoria di Einstein della Relatività generale e ultimo pezzo della stessa ancora da dimostrare.

La missione, una collaborazione tra la NASA e la European Space Agency, utilizzerà tre navette spaziali che voleranno in formazione mentre orbitano intorno al sole, ognuna delle quali ospiterà al suo interno cubi fluttuanti di platino oro.

Dei raggi laser sparati tra le navette verranno poi utilizzati per misurare i minimi scarti nella distanza tra i singoli cubi, causati dalle deboli onde gravitazionali che vengono smosse dagli eventi catastrofici nello spazio prodondo.

La teoria della Relatività generale di Einstein prevedeva che quando oggetti di ampie dimensioni come i buchi neri entrano in collisione, le increspature nello spazio e nel tempo fluiscono verso l’esterno. Queste oscillazioni sono chiamate onde gravitazionali.

Un comitato di esperti internazionali ha ora impostato un piano dettagliato sulla missione e su come può essere utilizzata per rivelare nuove sfaccettature sull’universo che ci circonda.

Il professor Jim Hough, un esperto di onde gravitazionali alla Glasgow University e membro del comitato che ha elaborato i piani, ha detto: “Le onde gravitazionali sono l’ultima parte della teoria della Relatività generale di Einstein la cui correttezza è ancora da dimostrare.”

“Esse vengono prodotte quando oggetti enormi come buchi neri o stelle collassate accelerano la loro velocità nello spazio, forse perchè spinte verso un altro oggetto avente maggiore attrazione gravitazionale, come un massiccio buco nero.

“Fino ad ora purtroppo non siamo stati in grado di osservarle perchè sono molto deboli, ma con i nuovi esperimenti su cui stiamo lavorando le potenzialità di rilevazione sono molto maggiori”.

I tentativi fatti a terra per rilevare le onde gravitazionali sul nostro pianeta sono stati fino ad ora vani, e hanno modo di cercare solo quelle con frequenze relativamente alte.

Gli scienziati sono già stati in grado di dimostrare un certo numero di previsioni enunciate dalla teoria della relatività generale di Einstein, incluso quella che la luce sia piegata dalla gravità, che la gravità viaggi a una velocità costante, che il tempo possa essere deformato dalla gravità, e che lo spazio e il tempo possano essere piegati.

Le altre teorie di Einstein, inclusa la sua più celebre formula E=mc2, hanno resistito ai test scientifici.

Il Laser Interferometer Space Antenna, o LISA, come è stata chiamata la nuova missione con base spaziale, sarà in grado di rilevare le onde gravitazionali a frequenze molto basse, grazie all’enorme distanza tra le tre navette spaziali. Sarà il più grande rilevatore mai costruito.

Una più piccola missione test chiamata LISA Pathfinder, che gli ingegneri inglesi della compagnia spaziale Astrium EADS stanno costruendo, prevista per il lancio il prossimo anno, ha lo scopo di aprire la strada per la missione ben più ambiziosa, dimostrando che questa tecnologia può essere usata per rilevare le onde.

Gli scienziati hanno già iniziato a costruire gli strumenti che saranno utilizzati nello stesso LISA, di cui però non si prevede il lancio prima del 2020.

Essi sperano che una volta rilevate, le onde gravitazionali saranno in grado di fornire nuove informazioni sull’universo che non può al momento essere osservato usando radiazioni elettromagnetiche come la luce, le onde radio e i raggi X.

La Professoressa Sheila Rowan, che studia onde gravitazionali alla Glasgow University, ha aggiunto: “I buchi neri sono così densi che nessuna luce o radiazione può sfuggire dal loro interno”.

“Le onde gravitazionali generate dallo spazio-tempo piegato intorno ai buchi neri potrebbero mostrarci nuovi metodi per osservarli.”

“Potremmo inoltre acquisire informazioni riguardo allo stato della materia all’interno delle stelle collassate.”

Il Dott. Ralph Cordey, a capo del settore di sviluppo scientifico e di esplorazione alla Astrium UK che sta costruendo il LISA Pathfinder, ha detto: “Provare a misurare gli eventi cosmici in ogni parte del nostro universo, come sistemi stellari che collassano o la collisione di enormi buchi neri, richiede una tecnologia ad altissima precisione.

“L’obiettivo finale è di dimostrare che questa tecnologia funzioni, prima di provare a mettere tre veicoli spaziali in orbita ad una distanza di 5 milioni di km l’uno dall’altro, collegati unicamente da un raggio laser che misurerà la loro posizione con un’accuratezza al 40 milionesimo di un milionesimo di metro.”