L’universo ci parla: e finalmente la sua voce è stata catturata. Un gruppo di astronomi internazionali ha recentemente annunciato la scoperta di una prova convincente di un fenomeno a lungo teorizzato: cioè che le onde gravitazionali generano un "ronzio di sottofondo" che risuona in tutto l'universo. Questo risultato scientifico è stato ottenuto grazie agli sforzi congiunti di centinaia di scienziati che hanno impiegato radiotelescopi in diverse parti del mondo, tra cui Nord America, Europa, Cina, India e Australia.
Già nel passato, Albert Einstein aveva ipotizzato che quando oggetti di enorme massa si muovono nello spaziotempo, il tessuto stesso dell'universo viene distorto, generando delle onde che si propagano attraverso di esso. Queste distorsioni sono state talvolta paragonate alla musica di sottofondo che permea l'universo. Nel 2015, gli scienziati riuscirono per la prima volta a rilevare le onde gravitazionali utilizzando un esperimento noto come LIGO, confermando così le previsioni di Einstein. Tuttavia, fino ad ora, i metodi utilizzati erano in grado di rilevare solo onde ad alte frequenze, come ha spiegato Chiara Mingarelli, membro di NANOGrav e astrofisica presso l'Università di Yale.
Quei rapidi "cinguettii" provengono da momenti specifici in cui buchi neri relativamente piccoli e stelle morte si scontrano l'un l'altro, ha detto Mingarelli. Nell'ultima ricerca, gli scienziati stavano cercando onde a frequenze molto più basse. Queste lente increspature possono impiegare anni o addirittura decenni per scorrere su e giù, e probabilmente provengono da alcuni degli oggetti più grandi del nostro universo: buchi neri supermassicci miliardi di volte la massa del nostro sole. Le galassie in tutto l'universo si scontrano e si fondono costantemente. Mentre ciò accade, gli scienziati ritengono che anche gli enormi buchi neri al centro di queste galassie si uniscano e si blocchino in una danza prima che alla fine collassino l'uno nell'altro, ha spiegato Szabolcs Marka, astrofisico della Columbia University che non era coinvolto nella ricerca. I buchi neri emettono onde gravitazionali mentre circolano in questi accoppiamenti, noti come binari. "I binari dei buchi neri supermassicci, che orbitano lentamente e con calma l'uno intorno all'altro, sono i tenori e i bassi dell'opera cosmica", ha detto Marka.
Nessuno strumento sulla Terra potrebbe catturare le increspature di questi giganti. Quindi "abbiamo dovuto costruire un rilevatore che avesse all'incirca le dimensioni della galassia", ha detto Michael Lam del SETI Institute. I risultati pubblicati questa settimana includono 15 anni di dati da NANOGrav, che ha utilizzato telescopi in tutto il Nord America per cercare le onde. Gli scienziati hanno puntato i telescopi su stelle morte chiamate pulsar, che emettono lampi di onde radio mentre ruotano nello spazio come fari. Queste esplosioni sono così regolari che gli scienziati sanno esattamente quando le onde radio dovrebbero arrivare sul nostro pianeta - "come un orologio perfettamente regolare che ticchetta lontano nello spazio", ha spiegato Sarah Vigeland astrofisica dell'Università del Wisconsin-Milwaukee.. Ma mentre le onde gravitazionali deformano il tessuto dello spaziotempo, in realtà cambiano la distanza tra la Terra e queste pulsar, eliminando quel ritmo costante. Il rumore di fondo che hanno trovato è "più forte" di quanto alcuni scienziati si aspettassero, ha detto Mingarelli. Ciò potrebbe significare che ci sono più, o più grandi, fusioni di buchi neri che si verificano nello spazio di quanto pensassimo, o indicare altre fonti di onde gravitazionali che potrebbero sfidare la nostra comprensione dell'universo. I ricercatori sperano che continuare a studiare questo tipo di onde gravitazionali possa aiutarci a conoscere meglio gli oggetti più grandi del nostro universo. Potrebbe aprire nuove porte all'"archeologia cosmica" in grado di tracciare la storia dei buchi neri e delle galassie che si fondono intorno a noi, ha detto Marka. "Stiamo iniziando ad aprire questa nuova finestra sull'universo", ha precisato Vigeland.