Gli scienziati si preparano ad annunciare l'esistenza delle onde gravitazionali
La prova dell'esistenza delle onde gravitazionali, prevista dalla teoria della relatività generale (GR) di Albert Einstein, sarà presentata giovedì prossimo dagli scienziati americani. Queste onde, secondo il microblogging del cosmologo Lawrence Krauss dell'Arizona State University, sono state scoperte dai rilevatori aggiornati dell'osservatorio LIGO. Abbiamo chiesto a Pavel IVANOV, uno dei principali ricercatori del Dipartimento di Astrofisica Teorica del Centro Astrospaziale dell'Istituto Fisico Lebedev, di spiegare ai lettori di MK il significato delle onde gravitazionali.
Allora, dove è iniziato tutto? Se in senso globale, allora, ovviamente, con la teoria della relatività generale di Albert Einstein, che predisse che un corpo cosmico che vola con un'accelerazione modificata crea una perturbazione dello spazio-tempo - un'onda gravitazionale. Indirettamente, la sua esistenza è già stata dimostrata come risultato della convergenza di sistemi vicini di stelle binarie: hanno perso energia per la radiazione delle onde gravitazionali. Ma fino a poco tempo fa non era possibile registrare le onde stesse a causa della loro piccola entità.
E ora ci sono prove che il rivelatore LIGO, il dispositivo più sensibile fino ad oggi e creato appositamente per fissare le onde gravitazionali, ha avuto successo. Ha registrato distorsioni spaziali dopo aver osservato la fusione di due enormi buchi neri con masse di 29 e 36 masse solari. Dopo la fusione, la massa dell'oggetto era di 62 masse solari.
Foto: ru.wikipedia.org
Queste informazioni, infatti, non sono trapelate da LIGO. A metà gennaio, il teorico dell'Università dell'Arizona Lawrence Krauss ha riportato la sensazione su Twitter. Ma la comunità scientifica ha iniziato a parlare seriamente della scoperta delle onde gravitazionali solo dopo che il fisico teorico Clifforth Burjess e il sito web della rivista Science hanno annunciato l'imminente conferenza dell'11 febbraio.
Allora, cosa ci aspettiamo dall'inaugurazione? Chiedo a Ivanov
Video promozionale:
- La prova dell'esistenza delle onde gravitazionali aprirà una nuova finestra sull'universo per l'umanità. Riceveremo uno strumento aggiuntivo per studiarlo a tutte le gamme di onde elettromagnetiche che già abbiamo: dalle onde radio alle radiazioni gamma. Se registriamo in modo affidabile le onde gravitazionali, possiamo imparare molto sui buchi neri, sulle stelle di neutroni, su come si fondono, su come si evolvono e così via. Bene, sull'Universo stesso, ovviamente …
Dopo cosa è iniziata la ricerca delle onde gravitazionali?
“Sappiamo che molti corpi che perdono energia emettono onde gravitazionali. È stata scoperta una doppia pulsar, ovvero due stelle di neutroni in orbita l'una rispetto all'altra. Quando abbiamo misurato l'orbita della pulsar, abbiamo scoperto che diventa più piccola proprio a causa della radiazione delle onde gravitazionali. Solo per questa pulsar, per la scoperta dell'effetto delle radiazioni, gli scienziati hanno ricevuto il premio Nobel!
Perché è così difficile rilevare un'onda gravitazionale?
- È molto debole: quando passa, provoca uno spostamento della lunghezza dello strumento di osservazione da 10 a -23 volte! Gli scienziati avevano bisogno di enormi fondi e sforzi per imparare a misurare segnali così deboli. E non stiamo ancora dicendo che siano stati scoperti … Ci sono diverse installazioni sperimentali nel mondo con l'aiuto di cui specialisti vogliono catturare lo spostamento. Uno di questi è LIGO, un interferometro laser multi-chilometro.
“Quindi, con l'aiuto delle onde gravitazionali, puoi studiare meglio la dinamica dei buchi neri. Qual è la differenza con le onde elettromagnetiche?
- Con l'aiuto della radiazione elettromagnetica, lo studio è più difficile - ci sono molte incertezze, bisogna sempre tenere conto della dinamica del gas …
Se l'esistenza delle onde gravitazionali è dimostrata, chi è il principale contendente per il Premio Nobel?
- Se il premio viene assegnato, quindi, molto probabilmente, non ai teorici, ma a chi si occupa di strumenti. Anche se i nostri scienziati hanno anche dato un grande contributo alla teoria delle onde gravitazionali. In epoca sovietica, una persona del genere, ovviamente, era Yakov Zeldovich e rappresentanti della sua scuola, ora la direzione è guidata dal membro corrispondente dell'Accademia delle scienze russa Vladimir Braginsky. Da colleghi stranieri, collabora su questo tema con Kip Thorn.
Kip Thorne è un consulente per il film Interstellar, che presenta wormhole - tunnel spazio-tempo molto popolari?
- Capisco il tuo suggerimento. Ma no, i wormhole hanno uno status completamente diverso, sia teorico che osservativo. Queste sono cose molto più fantastiche delle onde gravitazionali, di cui non dubitiamo.
Ma, come abbiamo capito dal film, i wormhole (o "wormhole") sono dovuti proprio alle onde gravitazionali …
“No, queste onde non possono mai formare un wormhole. Nel quadro della teoria esistente, non possono essere realizzati affatto, devono esistere inizialmente, fin dall'inizio dell'espansione dell'Universo. E, per sostenerli, in modo che non collassino, è necessaria una sostanza con proprietà insolite, che abbia una densità di energia negativa. In generale, i wormhole sono un oggetto ipotetico, la teoria non li proibisce, ma finora non si capisce in cosa dovrebbero consistere.
Natalia Vedeneeva
