Una rappresentazione artistica dell'universo primordiale con onde gravitazionali che increspano lo spaziotempo.
Un nuovo studio basato sui dati raccolti dagli array di pulsar timing (PTA) ha rivelato un "ronzio" di fondo di onde gravitazionali a bassissima frequenza che pervade l'universo. Sebbene previsto dalla teoria, l'intensità di questo segnale è molto più alta di quanto i modelli standard si aspettassero, suggerendo la presenza di fenomeni cosmologici sconosciuti o la necessità di rivedere le nostre teorie sull'universo primordiale. ARTICOLO COMPLETO
Ascoltare l'universo con le pulsar
A differenza di LIGO e Virgo, che rilevano onde gravitazionali ad alta frequenza generate da eventi violenti come fusioni di buchi neri, gli esperimenti PTA come NANOGrav usano le pulsar millisecondo come una rete di orologi cosmici di precisione. Queste stelle di neutroni ruotano centinaia di volte al secondo, emettendo fasci di onde radio a intervalli regolarissimi. Il passaggio di un'onda gravitazionale a bassissima frequenza "stira" e "comprime" lo spaziotempo tra la Terra e una pulsar, causando una minuscola ma rilevabile variazione nel tempo di arrivo dei suoi segnali.
Un segnale troppo forte
Dopo oltre 15 anni di osservazioni, i dati combinati di diversi PTA hanno confermato con un'altissima significatività statistica la presenza di questo fondo stocastico di onde gravitazionali. La fonte più probabile sono le coppie di buchi neri supermassicci che spiraleggiano lentamente l'uno verso l'altro al centro delle galassie in fusione. Tuttavia, i modelli astrofisici attuali che simulano queste fusioni non riescono a spiegare l'ampiezza del segnale osservato: è da due a tre volte più intenso del previsto.
Nuova fisica all'orizzonte?
Questa discrepanza ha acceso l'entusiasmo della comunità scientifica, poiché potrebbe essere la prima prova di "nuova fisica". Tra le ipotesi alternative, vi sono le vibrazioni di stringhe cosmiche, transizioni di fase nell'universo primordiale o persino forme esotiche di materia oscura. I prossimi anni saranno cruciali: l'aumento della sensibilità dei PTA, grazie all'inclusione di più pulsar e a un periodo di osservazione più lungo, permetterà di mappare questo fondo con maggiore precisione, aiutando i cosmologi a distinguere tra le diverse teorie e, forse, a scoprire un capitolo completamente nuovo della storia del cosmo.
La scoperta del fondo di onde gravitazionali a bassa frequenza non è un punto di arrivo, ma l'inizio di una nuova era per l'astronomia. Il "ronzio" dell'universo è più forte del previsto, e capire il perché potrebbe costringerci a riconsiderare alcuni degli assunti fondamentali sulla formazione delle galassie e sull'evoluzione dell'universo stesso. L'indagine è appena iniziata, e le risposte promettono di essere rivoluzionarie.
