Il rivelatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è stato inaugurato ieri vicino Pisa, dopo 5 anni di lavoro per ammodernare i suoi strumenti. Ci vorranno ora alcuni mesi di calibrazioni, poi anche il nostro paese potrà partecipare alla ricerca di questi elusivi fenomeni dell’universo, Virgo, il cacciatore italiano di onde gravitazionali, ha acceso le sue luci. L’inaugurazione della sua “versione avanzata” è avvenuta nella campagna di Càscina, in provincia di Pisa. Ci vorranno ancora alcuni mesi per calibrare gli strumenti, poi il rivelatore realizzato dal nostro Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e dai francesi del Centre Nationale de la Recherche Scientifique inizierà a scandagliare l’universo alla ricerca di uno dei fenomeni più elusivi previsti dalla fisica.
Come si osservano le onde gravitazionali
Teorizzate da Einstein nel 1916, le onde gravitazionali sono state scoperte solo dopo un secolo. L’annuncio risale a poco più di un anno fa. Era l’11 febbraio 2016 quando i gemelli di Virgo, le due antenne (in gergo “interferometri”) americane chiamate Ligo raccontarono al mondo di aver captato un segnale davvero speciale: quello di un’onda gravitazionale generata dalla cataclismatica fusione di due buchi neri.
Lo scontro galattico avvenne 1,3 miliardi di anni fa. Ma l’onda era arrivata sulla Terra a settembre del 2015. Tre mesi dopo un’altra onda, captata sempre da Ligo e generata dalla fusione di altri due buchi neri, fece capire che l’osservazione di questi fenomeni potrebbe diventare routine. E che gli interferometri hanno la potenzialità di diventare un occhio importantissimo per scrutare l’universo.
Cosa succede quando arriva un’onda gravitazionale
Ligo – anche lui impegnato nell’ammodernamento dei suoi strumenti – ha ripreso a cercare le onde gravitazionali lo scorso novembre. Andrà avanti fino a marzo, e anche se difficilmente Virgo farà in tempo a unirsi a lui nel 2017, il loro tandem potrebbe partire l’anno successivo. Le due collaborazioni hanno un accordo che prevede lo scambio di tutti i dati e gli accorgimenti tecnici utili a rendere la caccia più fruttuosa.
Avere tre occhi sulla Terra permetterà di usare il metodo della triangolazione per capire da quale porzione di cielo proviene il segnale. Delle due onde osservate da Ligo poco più di un anno fa non è infatti stato possibile risalire al punto di origine, ma solo alla distanza e alle dimensioni dei due buchi neri.
“Quello di Ligo e Virgo è un bellissimo esempio di collaborazione-competizione” ha commentato da Càscina Fernando Ferroni, presidente dell’Infn. “Ora si stanno completando gli ultimi passi per avere una rete di interferometri che sarà in grado di dirci non solo che da qualche parte dell’universo è successa un catastrofe spettacolare, ma addirittura dove è avvenuta, e con una buona precisione”. Nel 2019 un nuovo interferometro (chiamato Kagra) dovrebbe entrare in funzione in Giappone, questa volta all’interno di un tunnel sotterraneo. A loro dovrebbe poi unirsi un nuovo strumento in progettazione in India.
Il progetto “Advanced Virgo” che si conclude oggi ha avuto bisogno di 5 anni di lavoro e 23,8 milioni di euro (come da previsione di budget, tiene a precisare l’Infn). Dalla sua nascita, nel 2000, il progetto è costato 78 milioni. Oggi lo strumento è in grado di rivelare una variazione di lunghezza dei bracci pari a un miliardesimo del diametro di un atomo. I fasci laser rimbalzano su specchi pesanti 42 chili (il doppio rispetto alla versione precedente) così levigati da ridurre le irregolarità a meno di un miliardesimo di metro e da disperdere meno di un milionesimo della luce che li colpisce. Questi specchi sono appesi su un sistema di pendoli (forse il punto più fragile e delicato dello strumento) in grado di eliminare le vibrazioni del terreno, causate da fenomeni sismici o dal passaggio ad esempio di auto e persone.
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