Sembra che nei prossimi giorni parleremo molto delle onde gravitazionali. Ma perché a volte vengono erroneamente chiamati "ondate di aggressione"? In questo mondo di social media, dove la brevità viene spesso valutata in primo luogo, può sembrare che la riduzione della frase "onde gravitazionali" a "ondate di onde" non sia un grosso problema. Inoltre, ti permette di salvare qualche personaggio in più per i fan di Twitter!
E molto probabilmente vedrete molti titoli nelle notizie, che prefigurano "onde gravitazionali della scienza", rimpiazzate dalla parola "rissa", ma non cadete in questa trappola. Mentre entrambe le parole hanno un peso, in sostanza, le onde gravitazionali e le ondate di aggressività sono "creature" completamente diverse. Continua a leggere per scoprire come si differenziano e persino essere in grado di mostrare le tue conoscenze gravitazionali la prossima volta davanti agli amici in un pub.
Le onde gravitazionali sono, nel senso più generale, una sorta di increspature nello spazio e nel tempo. La teoria della relatività generale di Einstein predisse la loro esistenza più di cento anni fa, e si formarono sull'accelerazione (o addirittura sul rallentamento) di massicci oggetti nello spazio. Se una stella esplode come una supernova, le onde gravitazionali portano via l'energia dalla detonazione alla velocità della luce. Se due buchi neri si scontrano, causeranno un'increspatura nello spazio e nel tempo, assomigliando a un'increspatura in uno stagno in cui è stata lanciata una pietra. Se due stelle di neutroni ruotano l'una accanto all'altra molto strettamente, la loro energia, che viene portata via dal sistema - avete indovinato - si chiama onde gravitazionali. Se potessimo rilevare e osservare queste onde, che la nuova era dell'astronomia delle onde gravitazionali potrebbe consentire, impareremo a riconoscere le onde gravitazionali e lavoreremo con i fenomeni che le hanno riprodotte. Ad esempio, un improvviso impulso di onde gravitazionali potrebbe indicare che sono stati ricevuti da un'esplosione da una supernova, mentre un segnale oscillante continuo potrebbe indicare un'orbita vicina di due buchi neri prima che si uniscano. Fino ad ora, le onde gravitazionali sono teoriche, nonostante l'esistenza di forti prove indirette. È interessante notare che, poiché le onde gravitazionali si propagano attraverso lo spazio, deformeranno fisicamente il "tessuto" dello spazio, ovvero riducono o espandono debolmente lo spazio tra due oggetti. L'effetto è trascurabile, ma utilizzando un interferometro laser, come un interferometro laser ad osservazione gravitazionale o LIGO, che misura le onde più piccole dei laser riflesse attraverso tunnel sottovuoto a forma di L da 2,5 km, è possibile rilevare le onde gravitazionali attraverso il nostro pianeta. Nel caso di LIGO, ci sono 2 stazioni situate ai lati opposti degli Stati Uniti, divise per quasi 2000 miglia. Se il segnale dell'onda gravitazionale è reale, la sua firma sarà osservata in entrambi i luoghi; se questo è un falso segnale (cioè, un camion è appena passato), solo una stazione rileverà il segnale. Sebbene LIGO abbia iniziato le sue attività nel 2002, non ha ancora rilevato le onde gravitazionali. Ma a settembre 2015, il sistema è stato aggiornato a Advanced LIGO e si spera che i fisici ci forniranno finalmente buone notizie giovedì.
Bonus: onde gravitazionali primarie. Potresti ricordare il tumulto con la "scoperta" di BICEP2 (e quindi con il non rilevamento) delle onde gravitazionali nella debole "luminescenza" iniziale del Big Bang conosciuta come fondo cosmico a microonde (CMF). Sebbene la "scoperta" di BICEP2 sia risultata senza speranza, si ritiene che le minuscole onde gravitazionali intorno al periodo del Big Bang possano lasciare la loro "impronta" in questa antica radiazione come un tipo speciale di luce polarizzata. Se si osserva l'impronta delle onde gravitazionali primarie (quelle prodotte dal Big Bang), allora alcuni modelli di inflazione cosmica e gravità quantistica possono essere confermati. Tuttavia, queste non sono le onde gravitazionali che LIGO sta cacciando. LIGO (e l'osservatorio simile ad esso) sta cercando onde gravitazionali, che sono generate da eventi energetici che si svolgono ora nel nostro Universo moderno. La caccia alle onde gravitazionali primarie è una parvenza di uno scavo archeologico del passato del nostro Universo.
Le onde sono disturbi fisici, controllati ripristinando la gravità in un ambiente planetario. In altre parole, le onde sono caratteristiche solo per atmosfere planetarie e corpi idrici. Nel caso di atmosfere, l'aria soffia attraverso l'oceano, e quindi, incontrando un'isola, per esempio, è costretto a salire. Sul lato sottovento, l'aria sarà costretta a rimanere ad un'altezza inferiore sotto l'azione della gravità, ma la sua galleggiabilità funzionerà contro la gravità, facendola risalire. Di conseguenza, spesso un'area di aria oscillante nell'atmosfera può produrre nuvole nelle creste delle onde. Esempi di onde sono le onde del vento, maree e tsunami.
Quindi, si scopre che la gravità spinge le onde gravitazionali e le onde di gravità, ma hanno proprietà molto diverse che non dovrebbero essere confuse.
