Uno studio solleva dubbi sulla scoperta delle onde gravitazionali

All'origine dei dubbi c'è il fatto che il team che ha annunciato la scoperta delle onde gravitazionali non ha messo a disposizione tutti i dati raccolti né chiarito il metodo di analisi utilizzato.

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La ricostruzione artistica dello scontro tra due stelle di neutroni: l'onda d'urto genera delle "increspature" nello spazio-tempo, come fossero ondulazioni create da un sasso gettato in uno stagno. Queste increspature sono le onde gravitazionali, che viaggiano nel loro stagno, l'Universo, per miliardi di anni, per quel che ne sappiamo.|Robin Dienel / Carnegie Institution for Science

Non ci sono mai stati dubbi che prima o poi avremmo rilevato le onde gravitazionali, la cui esistenza e natura è stata anticipata dalla Relatività generale di Einstein nel 1916. Quando la tecnologia l'ha permesso, sono stati costruiti speciali osservatori e strumenti per rilevarle: messi in funzione, sarebbe stato solo una questione di tempo - e così è stato.

 

Il 12 settembre 2015 all'osservatorio LIGO (negli Stati Uniti) è arrivato il primo segnale della loro esistenza. Ci sono voluti alcuni mesi perché i ricercatori fossero abbastanza sicuri da esporsi e annunciare la scoperta, che sarebbe stata una delle più importanti per la fisica, tant'è che si è meritata il premio Nobel. Da allora sarebbero stati individuati altri 5 fenomeni.

 

I dubbi di oggi. Per davvero sono state rilevate onde gravitazionali? Questa è la domanda che si è concretizzata per un gruppo di fisici che ha analizzato i dati messi a disposizione dagli scienziati che le hanno annunciate. La risposta, sconcertante, è oggetto di un approfondimento di New Scientist, che così conclude: «Riteniamo che quanto hanno affermato gli scienziati che sostengono di aver individuato le onde gravitazionali con LIGO non ha basi sufficienti per essere credibile. I ricercatori non hanno messo a disposizione i dati necessari per poter affermare con certezza la loro esistenza».

 

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Onde gravitazionali generate dalla fusione di due stelle di neutroni: gli scienziati ritengono che quando due stelle di neutroni molto piccole e molto dense si fondono, esplodono in una kilonova, producendo sia onde gravitazionali, sia un gamma-ray burst corto. Entrambi i fenomeni sarebbero stati rilevati il 17 agosto 2017 rispettivamente da LIGO-Virgo e Fermi/INTEGRAL. | ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

 

Sono le parole di Andrew Jackson, portavoce del gruppo di ricerca che ha rianalizzato i dati della scoperta. Per il team, composto da ricercatori con una riconosciuta esperienza nell'analisi di segnali provenienti dal Cosmo e nell'elaborazione di grandi quantità di dati, gli scienziati di LIGO sono incappati in una "grande illusione".

 

Secondo Jackson, i ricercatori che hanno annunciato la scoperta delle onde gravitazionali avrebbero commesso l'errore di non separare il "rumore di fondo" dal segnale principale, e questo avrebbe falsato i dati e la loro interpretazione e portato a credere di avere "misurato" onde gravitazionali quando invece si trattava di segnali differenti.

 

Il team di Jackson ha reso pubblica la ricerca, senza però ricevere commenti dagli scienziati di LIGO. Il lavoro è stato poi sottoposto al Journal of Cosmology and Astroparticle Physics per le dovute verifiche metodologiche, condotte da esperti di riconosciuta integrità, che hanno infine convenuto che lo studio del team di Jackson è formalmente corretto. In altre parole, non ci sarebbero errori nella nuova analisi dei dati di LIGO, e perciò i dubbi sono legittimi.

 

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Buchi neri: i nostri strumenti riescono a captarne soltanto la radiazione elettromagnetica, i raggi X e le onde gravitazionali generate dal loro insaziabile appetito o dalle loro collisioni. Nessuno sa che cosa vi sia all'interno di queste "sabbie mobili" cosmiche, regioni dello spazio-tempo che esercitano una tale attrazione gravitazionale che nemmeno la luce riesce a sfuggirvi, tranne, forse, Stephen Hawking. | Alain Riazuelo of the French National Research Agency, via Wikipedia

 

La certezza effimera. Dal lavoro di Jackson emerge che non sono disponibili i set completi dei dati sui quali hanno lavorato gli scienziati di LIGO per sostenere la loro scoperta. Non tutti i dati sono stati resi disponibili e quelli messi a disposizione sono stati aggiustati "per semplificare la loro lettura": un fatto che di certo alimenta i dubbi.

 

Sulla base della revisione dei dati disponibili, in una scala che va da 0 a 1 la probabilità che ciò che è stato rilevato sia un'onda gravitazionale è pari a 0,000004 - in un ambito in cui per avere una certezza minima la probabilità non deve essere inferiore a 0,008.

 

E tutti gli altri? Un'obiezione che si potrebbe fare allo studio di Jackson è che il 17 agosto 2017 anche il telescopio spaziale Fermi ha "visto" arrivare radiazioni elettromagnetiche nel momento in cui i rilevatori di LIGO (negli Usa) e Virgo (il rilevatore italiano) misuravano un segnale interpretato poi come onda gravitazionale. In quell'occasione tutti i team coinvolti sostennero che si trattava di "messaggi" gravitazionali generati dalla collisione tra due stelle di neutroni.

 

Anche su questa osservazione il team di Jackson evidenzia delle incertezze, sostenendo che inizialmente l'evento venne registrato come un "falso allarme", attribuito a un problema tecnico. È una possibilità, perché in effetti i "falsi positivi" rilevati dagli osservatori sono numerosi. Gli analisti affermarono di essere riusciti a rimuovere il problema, confermando che si trattava di onde gravitazionali, ma Jackson sottolinea che anche in questo caso non è possibile controllare tutti i dati e l'intero lavoro.

 

Dalla parte della Scienza. Per lo stesso motivo, ossia proprio per il mancato accesso a tutti i dati, il gruppo di Jackson potrebbe essere giunto a conclusioni sbagliate... Di sicuro, però, lo studio non può essere liquidato senza una risposta, come invece hanno fatto gli scienziati di LIGO.

 

A questo punto bisogna affermare con forza che una scoperta così importante come quella delle onde gravitazionali - un tassello importante della nostra interpretazione dell'Universo - a fronte di critiche circostanziate non può passare "sulla fiducia" o, peggio ancora, nella misura degli investimenti fatti. Ma non ci si può schierare "pro" o "contro": è invece necessario che vengano messi a disposizione tutti i dati raccolti per condurre nuove analisi e sciogliere ogni possibile dubbio.

 

07 Novembre 2018 | Luigi Bignami