La grande scoperta delle onde gravitazionali predette da Einstein!

[Enrico Corsaro]

Allora, premesso che Red più o meno me lo aveva già spiegato un po'... ma volevo sentire anche il tuo parere.
Quindi, come mai sono solo i corpi che si muovono di moto accelerato a produrre onde gravitazionali? Si può spiegare in termini accessibili anche a un dilettante?

Una bella domanda a cui è doveroso dare una risposta comprensibile.

Come premessa, il processo è praticamente analogo a quello che genera una radiazione elettromagnetica a partire da una particella carica che oscilla. In realtà la chiave non è il moto accelerato in sè, come ti spiegherò a seguire.

La base è l'effetto del cosiddetto momento di quadrupolo. Il momento di quadrupolo si realizza su di una distribuzione di massa che non ha una simmetria sferica. Ad esempio, il Sole che ruota intorno al proprio asse con una certa velocità, è leggermente più schiacciato ai poli rispetto all'equatore. Il fatto che abbia questa forma, geometricamente nota come forma oblata, genera un momento di quadrupolo, sia per le cariche elettriche che per la distribuzione di massa.

Il momento di quadrupolo indica cioè la presenza di una asimmetria nel sistema considerato. Cosa produce però all'atto pratico l'emissione di radiazione? E' la variazione nel tempo di questo momento di quadrupolo. Occorre dunque qualcosa che faccia cambiare questo momento con il variare del tempo. La semplice rotazione di un corpo intorno al suo asse non basta. Ecco allora che interviene il sistema binario, cioè la stessa mutua attrazione gravitazionale tra i due corpi, porta la distribuzione di massa a variare durante l'orbita dei due corpi intorno al centro di massa. Quando cambia la distanza tra i due corpi, cambia anche la forza gravitazionale tra i due, e di conseguenza anche la distribuzione della massa ne risente (il corpo si prolunga in direzione dell'altro, in una forma prolata).
Il fatto che il sistema sia in orbita binaria fa variare queste distorsioni nel tempo, il che produce l'emissione di energia gravitazionale. L'energia gravitazionale emessa è semplicemente data dalla variazione nel tempo dell'energia gravitazionale del sistema. Ad esempio, nel caso Terra-Sole, la potenza gravitazionale emessa è pari circa 200 watt, debolissima (quasi impercettibile). Questo perchè la variazione di momento di quadrupolo del sistema è minima, data la piccola massa dei due oggetti coinvolti.