Lenti e onde gravitazionali

onde gravitazionali

Astronomia gravitazionale

L’astronomia delle onde gravitazionali è molto diversa da quella della luce elettromagnetica. Sebbene le onde gravitazionali siano deboli e difficili da rilevare, passano anche attraverso la materia con scarso effetto.

In sostanza, l’universo materiale è trasparente alle onde gravitazionali. Questo rende l’astronomia delle onde gravitazionali uno strumento potente per lo studio dell’universo. Ma è ancora nelle fasi iniziali e c’è molto da imparare su come si comportano le onde gravitazionali.

Lenti gravitazionali

Il fenomeno delle lenti gravitazionali si verifica quando la luce proveniente da un oggetto distante come un quasar viene deviata leggermente mentre passa vicino a una galassia o ad un altro oggetto massiccio.

La curvatura gravitazionale creata dalla massa della galassia agisce come una lente, che può focalizzare la luce del quasar e produrre più immagini. Questo effetto si verifica perché la luce viaggia attraverso lo spazio e il tempo, quindi quando lo spazio-tempo è deformato, lo è anche il percorso della luce.

Onde gravitazionali come lenti?

Ma le onde gravitazionali sono diverse. Piuttosto che i fotoni che viaggiano attraverso lo spazio, le onde gravitazionali sono increspature nello spazio-tempo. Ma possono essere deviate od orientate in modo simile alla luce?

La teoria della relatività di Einstein prevede che possano esserlo. Una deformazione dello spazio cambia il modo in cui le onde gravitazionali si propagano, quindi vengono anche deviate. Questo effetto non è mai stato osservato, ma un nuovo studio ha setacciato i dati di LIGO e Virgo alla ricerca di esso.

Il team ha cercato diversi effetti delle lenti gravitazionali sui segnali di fusione dei buchi neri rilevati da LIGO e Virgo, come fusioni identiche provenienti da fonti leggermente diverse o un modello di interferenza nelle onde gravitazionali che sarebbe causato da due immagini della fusione che raggiungono la Terra in momenti leggermente diversi.

Nell’ultimo ciclo di dati contenente 36 eventi di fusione, il team non ha trovato prove di onde gravitazionali deviate. Non è troppo sorprendente, data la dimensione del campione. Ma il team ha dimostrato che è possibile, data la tecnologia attuale. A mano a mano che vengono costruiti nuovi osservatori di onde gravitazionali come il LISA, le onde gravitazionali deviate verranno rilevate o dovremo riesaminare la teoria di Einstein.

Prospettive

Questo tipo di studio ha un enorme potenziale per migliorare la nostra comprensione dell’universo. Attualmente, la lente gravitazionale della luce ci consente di vedere oggetti più distanti di quanto faremmo altrimenti e ci consente di misurare aspetti della cosmologia come l’espansione dell’universo.

Ma la luce può essere oscurata o attenuata da gas e polvere diffusi tra le galassie. Le onde gravitazionali non sono limitate in questo modo, quindi le lenti gravitazionali potrebbero permetterci di effettuare misurazioni precise della cosmologia.

Potrebbe anche testare la teoria di Einstein in modi nuovi e accurati. Finora la relatività generale ha superato tutti i test, ma una fisica nuova e interessante potrebbe essere in attesa di essere scoperta.

*Fonte: Universe Today

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