Il 14 settembre 2015 per la prima volta un segnale fu rivelato dall'interferometro LIGO negli Stati Uniti. Giovanni Losurdo della Scuola Normale ricorda oggi su Il Tirreno il contributo della ricerca italiana (e dell'area pisana) a questa importantissima tappa della conoscenza fisica e astronomica. 

Di Giovanni Losurdo*

PISA, 14 settembre 2025. Oggi, 14 settembre 2025, celebriamo il decennale della scoperta delle onde gravitazionali. Dieci anni fa un segnale prodotto dalla fusione di due buchi neri di massa pari a circa 30 volte quella del Sole, emesso 1,3 miliardi di anni prima, è stato rivelato dai due interferometri LIGO negli Stati Uniti: un evento scientifico epocale.

In primo luogo, ha fornito la conferma diretta di una delle predizioni più affascinanti della teoria della relatività generale di Einstein, l’idea che nello spaziotempo possano propagarsi minuscole increspature che viaggiano alla velocità della luce e attraversano la materia indisturbate: le onde gravitazionali. Riuscire a rivelarle ha richiesto decenni di ricerca e sviluppo e il lavoro di migliaia di ricercatori. Il risultato è un trionfo della fisica sperimentale, reso possibile anche dal contributo del fisico Adalberto Giazotto e della sua scuola pisana.

La scoperta ha inoltre segnato l’inizio di una nuova era della fisica e dell’astronomia. Per la prima volta l’umanità ha potuto “ascoltare” l’universo oscuro, popolato da oggetti invisibili come i buchi neri, da cui non arriva luce. Da allora centinaia di altri segnali sono stati captati, permettendo di indagare le proprietà di questi corpi celesti ancora poco conosciuti e di testare la teoria della gravità in condizioni estreme.

L’Italia  svolge un ruolo cruciale in questa avventura: l’interferometro Virgo, situato a Cascina, è un pilastro nella rete mondiale di rivelatori e, nell’agosto 2017, ha permesso di localizzare con precisione nel cielo la fusione di due stelle di neutroni. I telescopi hanno così potuto osservare la luce prodotta nell’evento, aprendo la strada a nuove scoperte su processi fondamentali come la produzione degli elementi pesanti, tra cui l’oro e lo iodio, indispensabile per lo sviluppo della vita umana. Così, 400 anni dopo che Galileo aveva rivolto il cannocchiale al cielo dando inizio all’osservazione scientifica dell’universo, è nata la nuova astronomia multimessaggera con onde gravitazionali.

In questi dieci anni i rivelatori di onde gravitazionali sono stati aggiornati e resi sempre più sensibili. E, pochi giorni fa, la Collaborazione LIGO-Virgo-Kagra ha pubblicato su Physical Review Letters un ulteriore, importantissimo risultato: la verifica sperimentale del celebre teorema di Stephen Hawking sull’area dei buchi neri. 

Una nuova generazione di rivelatori, dall’Einstein Telescope europeo al Cosmic Explorer americano, è già in fase di progettazione. Grazie a una sensibilità senza precedenti, potranno svelare i segreti di eventi cosmici ancora più remoti e violenti, spingendosi indietro nel tempo, fino a quando l’universo era così giovane che le stelle non erano ancora nate.

La rivelazione delle onde gravitazionali ha trasformato un’idea matematica di Einstein in uno strumento per indagare il cosmo. Siamo solo all’inizio di questa esplorazione che promette scoperte sorprendenti. Ancora non comprendiamo la natura del 95% dell’universo, né come conciliare la teoria della gravità con quella delle particelle elementari. Le onde gravitazionali ci aiuteranno a dare risposte a queste domande fondamentali. 

*Professore di Fisica sperimentale alla Scuola Normale Superiore