La Lettura, 30 settembre 2023
Su buchi neri e onde gravitazionali
«Einstein da questa scoperta ne esce con successo». Con una battuta fulminea come gli è d’abitudine, Kip Thorne nell’affollatissimo National Press Club di Washington annunciò l’ascolto delle prime onde gravitazionali. Poi sorrise compiaciuto muovendo la macchia bianca al centro della lunga barba. Era l’11 febbraio 2016 e rese subito merito al genio di Ulm che le aveva previste un secolo prima. Però grande riconoscenza era dovuta anche a Kip Thorne, che da decenni si stava battendo per costruire le complicatissime antenne con cui catturare le vibrazioni cosmiche generate dalla fusione di buchi neri. Una nuova finestra sull’universo da cui scrutare la natura dei corpi celesti si aprì in quel momento. Il risultato fu talmente eclatante che l’anno successivo l’Accademia delle scienze di Stoccolma assegnò a Thorne e ai colleghi Rainer Weiss e Barry Barish il Premio Nobel per la Fisica.
Thorne, 84 anni, era già un nome famoso tra gli scienziati e popolare fra gli amanti della fantascienza, dove era un riconosciuto protagonista. «Uso la fantascienza per ispirare le persone alla scienza», spiega a «la Lettura» l’illustre fisico teorico che il 5 ottobre parteciperà ai lavori di BergamoScienza raccontando la sua «storia d’amore con il lato distorto dell’universo». «Il mio esempio migliore – aggiunge – è il film Interstellar, per il quale ho collaborato fianco a fianco con lo sceneggiatore e regista Christopher Nolan. Insieme abbiamo immesso nella pellicola una grande quantità di scienza affascinante e siamo riusciti a ispirare molti giovani a diventare scienziati».
Dopo la prima scoperta altre onde sono state registrate con gli interferometri delle due stazioni Ligo americane e dell’antenna italo-francese Virgo vicino a Pisa, aiutando a comprendere aspetti ignorati o solo ipotizzati. «Ci siamo resi conto – precisa lo scienziato – che nel nostro universo esistono molte coppie di buchi neri che orbitano uno intorno all’altro e che alcuni di essi sono molto più pesanti del previsto, fino a 100 volte più del nostro Sole. Viaggiando uno intorno all’altro, emettono onde gravitazionali e questo li spinge ad avvicinarsi a spirale e poi a scontrarsi, creando una tempesta selvaggia nella forma dello spazio e nella velocità del flusso del tempo in prossimità degli stessi buchi. Questa tempesta genera un’esplosione di onde gravitazionali che ci porta, codificati, i dettagli della tempesta».
Presto le antenne americane e italiana sono andate oltre e hanno visto fondersi assieme stelle molto dense come le stelle di neutroni da cui si generano pure raggi X, gamma e onde radio captate dai satelliti. «Da queste – prosegue Thorne – gli astronomi hanno capito dettagli notevoli sulle collisioni stellari dalle quali scaturisce la maggior parte dell’oro e del platino presente nell’universo. Finora abbiamo visto i buchi neri inghiottire le stelle di neutroni e speriamo, in un prossimo futuro, di poter osservare un buco nero mentre distrugge una stella, imparando molto sulle caratteristiche del suo nucleo».
Le scoperte delle onde gravitazionali e del bosone di Higgs al Cern di Ginevra hanno rivelato aspetti determinanti del disegno cosmico, tuttavia sfide ancora più complesse attendono gli scienziati. «Per la fisica – continua il Nobel – la domanda più difficile che ci poniamo credo sia la conoscenza dei dettagli nella nascita del nostro universo e le leggi fisiche poco conosciute della gravità quantistica che l’hanno controllata. Mi aspetto di raccogliere un giorno proprio le onde gravitazionali scaturite dai primi momenti delle origini: saranno loro a fare luce anche sulle leggi».
Tra gli scienziati e il pubblico, Kip Thorne è diventato famoso per la teoria dal notevole sapore fantascientifico degli wormhole, i tunnel spazio-temporali attraverso i quali volare in altri universi. «Non sappiamo se questa prospettiva sia possibile o meno. Ritengo abbastanza probabile che le leggi fisiche fondamentali impediscano a qualsiasi cosa di viaggiare attraverso un wormhole. Per capirlo, assieme ai miei colleghi, ho lavorato quasi quarant’anni ma una risposta precisa non l’abbiamo ancora trovata».
Occupandosi teoricamente dei tunnel spazio-temporali capaci di proiettarci in altri mondi (che nel film Interstellar appaiono come incessanti fughe di luci e colori), viene da sola l’ultima domanda: pensa che esistano altri universi e altri esseri viventi? «Ritengo abbastanza probabile l’esistenza di esseri viventi diversi nelle galassie – conclude Thorne – ma non sono sicuro. E non so nemmeno se esistano altri universi; però potrebbero esserci, per quanto ne sappiamo noi fisici. Spero che proprio dal potente acceleratore Lhc del Cern di Ginevra possa uscire una nuova fisica in grado di offrirci i fantastici orizzonti che popolano la nostra mente».