Il 14 settembre 2015 è arrivato sulla Terra un segnale che portava informazioni su una coppia di buchi neri remoti che avevano spiraleggiato l’uno verso l’altro fino a fondersi. Il segnale aveva viaggiato per circa 1,3 miliardi di anni alla velocità della luce per raggiungerci—ma non era fatto di luce. Era un tipo diverso di segnale: un tremolio dello spaziotempo chiamato onda gravitazionale, predetto per la prima volta da Albert Einstein 100 anni prima.
Quel giorno di 10 anni fa, i due rivelatori del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) effettuarono la prima rilevazione diretta di onde gravitazionali. Le collaborazioni LIGO e Virgo lo annunciarono al mondo nel febbraio 2016, dopo sei mesi di analisi e verifica.
Questa scoperta storica significava che i ricercatori potevano ora percepire l’universo attraverso tre modalità diverse. Le onde luminose, come i raggi X, la luce visibile, le onde radio e altre lunghezze d’onda, così come le particelle ad alta energia chiamate raggi cosmici e neutrini, erano già state catturate in precedenza, ma questa era la prima volta che gli scienziati assistevano a un evento cosmico tramite la sua deformazione gravitazionale dello spaziotempo.
Per questo risultato—immaginato per la prima volta oltre 40 anni prima—tre dei fondatori di LIGO vinsero il Premio Nobel per la Fisica 2017: Rainer Weiss del MIT, professore emerito di fisica (recentemente scomparso all’età di 92 anni), Barry Barish e Kip Thorne entrambi del Caltech.
A dieci anni di distanza, la rete internazionale LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) annuncia un nuovo risultato: la conferma sperimentale del Teorema dell’Area del Buco Nero, proposto da Stephen Hawking nel 1971. Secondo la teoria, la superficie totale di un buco nero non può diminuire, nemmeno durante una fusione.
Grazie a un segnale eccezionalmente nitido, GW250114, rilevato nel gennaio 2025, i ricercatori hanno potuto misurare con precisione l’“aumento di area” dei buchi neri coinvolti, raggiungendo un livello di confidenza senza precedenti del 99,999%.
La rilevazione è stata possibile grazie ai miglioramenti tecnologici degli strumenti, che oggi permettono di captare variazioni dello spaziotempo fino a 700 trilioni di volte più piccole del diametro di un capello umano.
"Questo è un momento straordinario per la ricerca sulle onde gravitazionali: grazie a strumenti come Virgo, LIGO e KAGRA possiamo esplorare un universo oscuro che prima era completamente inaccessibile – ha dichiarato Massimo Carpinelli, professore all’Università di Milano-Bicocca, ricercatore dell'INFN e direttore dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo di Cascina – "I risultati scientifici di questi dieci anni stanno innescando una vera rivoluzione nella nostra visione dell’universo. Stiamo già preparando una nuova generazione di rivelatori, come l’Einstein Telescope in Europa e il Cosmic Explorer negli Stati Uniti, oltre all’interferometro spaziale LISA, che ci porterà ancora più lontano nello spazio e indietro nel tempo. Nei prossimi anni saremo certamente in grado di affrontare queste sfide straordinarie, grazie a una cooperazione sempre più ampia e solida tra scienziati, paesi e istituzioni, sia a livello europeo che globale".