Interferometro di Virgo

Il 4 marzo, dopo uno stop durato oltre un anno, l’interferometro Virgo di Cascina è stato riavviato per un “run ingegneristico” (un test degli apparati tecnici, Ndr) che durerà circa 4 settimane. Tra pochi giorni tutto sarà pronto per tornare a caccia di onde gravitazionali.

I fisici della collaborazione Ligo-Virgo stanno per rimettere in funzione i tre interferometri – i due di Ligo, uno a Hanford e l’altro a Livingston, e Virgo, a Cascina in Provincia di Pisa.

Gli ultimi mesi sono serviti per migliorare e rendere più sensibile l’interferometro pisano, infatti sono stati sostituiti i cavi metallici che allineano gli specchi di quarzo con sottili cavi, anch’essi di quarzo, prodotti direttamente in loco dai ricercatori di Virgo. Questo servirà a stabilizzare meglio gli specchi, poiché ci si è accorti che alcune vibrazioni emesse dai cavi metallici potevano creare fastidiose interferenze.

Poi è stato migliorato il software e sono stati ritoccati i campi magnetici che stabilizzano il fascio laser che attraversa i bracci dell’osservatorio gravitazionale e che serve ad intercettare la deformazione spazio-temporale causata dal passaggio delle onde gravitazionali.

La nuova stagione di osservazione, che partirà nel mese di aprile, coinvolgerà direttamente anche gli astronomi che con i loro telescopi sparsi in tutto il mondo, dovranno inseguire ogni evento interessante segnalato dagli interferometri.

L’Italia sarà ovviamente protagonista anche in questo senso, con i due telescopi Schmidt e Copernico dell’Osservatorio di Asiago e quello di Loiano, in provincia di Bologna. Sono stati rimessi a punto anche i due telescopi di Campo Imperatore, sul Gran Sasso.

Telescopio Galileo

Poi c’è il Telescopio nazionale Galileo – che pur trovandosi alle Isole Canarie è dell’INAF – il più grande telescopio italiano. Sempre dell’INAF c’è poi anche Rem, in Cile. Mentre il Large Binocular Telescope in Arizona, ci consentirà di acquisire spettri fondamentali per comprendere la natura delle controparti elettromagnetiche delle onde gravitazionali.

Ma cosa sono le onde gravitazionali e perché le stiamo studiando? Un’onda gravitazionale è una distorsione dello spazio-tempo che si propaga dalla sorgente, dove è avvenuta una qualche catastrofe cosmica come ad esempio la fusione di due buchi neri o di due stelle di neutroni, in tutte le direzioni, alla velocità della luce. Quando una di queste onde investe un corpo ne modifica le dimensioni, stirandolo e comprimendolo un po’ come se una palla di gelatina venisse urtata da qualcosa, e ne modifica il ritmo del tempo a cui quel corpo è soggetto.

L’effetto di queste distorsioni è talmente microscopico che nulla, a parte strumenti di una sensibilità estrema come gli interferometri, è in grado di registrare il loro passaggio.

A che serve averle scoperte? Quasi tutto ciò che sappiamo sull’universo lo sappiamo grazie alla luce che ci arriva dalle stelle e dagli altri corpi celesti. Anche la luce è un’onda, ma è un’onda che in alcune condizioni non riesce a propagarsi. Per esempio la luce non si poteva propagare nei primi 400 mila anni dopo il Big Bang perché veniva subito assorbita dal gas ad altissima temperatura che pervadeva tutto il cosmo.

Le onde gravitazionali però si sono potute propagare attraverso quel gas e di fatto lo hanno fatto, quindi con gli strumenti adatti potremmo captare quelle onde che da allora hanno viaggiato fino a noi oggi e “vedere” cosa è accaduto nei primi anni dopo il Big Bang.

Abbiamo mosso i primi passi verso la comprensione delle onde gravitazionali. Se fra trenta, cinquanta, cento anni potremo maneggiarle come facciamo con quelle elettromagnetiche, significa che potremo manipolare la struttura dello spazio e del tempo.

Fabrizio Conti

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