“Ascoltare” le onde gravitazionali. È questo l’esperimento che si propongono gli scienziati europei in collaborazione con i colleghi americani. Ricerca che avrà come durata l’intera estate, durante la quale si lavorerà ai rivelatori per onde gravitazionali.
Le onde gravitazionali si manifestano come increspature nella linea spazio-tempo, in questo senso diversa da quanto ci è stato tramandato dai tempi della relatività generale di Einstein. Sebbene ci si aspetti che esse siano esplosioni dovute a supernovae, collisioni stellari e buchi neri, queste onde riusciranno a darci una visione completa e diversa dell’universo ottenuta grazie alla luce visibile. Le frequenze emesse da tali esplosioni dipendono dalla massa dei corpi e si stima possano raggiungere diversi kHz.
L’onere della scoperta spetta a Virgo, un rivelatore interferometrico di onde gravitazionali nato dalla collaborazione italo-francese tra INFN e CNRS. Virgo è stato programmato per essere ulteriormente più sensibile e trasformerà il proprio programma in “Advanced Virgo”, con una probabilità di rivelazione mille volte superiore. Il “collega” americano LIGO ha interrotto le osservazioni già da alcuni mesi e anche per lui si sta mettendo a punto un programma di miglioramento.
L’interferometro Virgo è d’istanza a Pisa, mentre il suo gemello GEO600, di produzione anglo-tedesca, si trova ad Hannover. Entrambi hanno iniziato un’osservazione contemporanea a inizio giugno. Sono provvisti di due lunghi bracci, rispettivamente di 3 mila metri e il secondo di 600, disposti sul terreno a forma di L. I fasci di luce laser da essi provenienti si propagano attraverso questi bracci e vengono riflessi su specchi sospesi sotto vuoto.
Il passaggio di un’onda gravitazionale determina una variazione oscillante della lunghezza dei due bracci che allunga o accorcia una delle due estremità. Questo meccanismo introduce un’alterazione dell’intensità luminosa proporzionale all’ampiezza dell’onda.
La posizione geografica nella quale sono installati questi due interferometri rende lo studio molto più semplice. Infatti, i segnali rilevati caratterizzati da fenomeni locali è decisamente improbabile si possa avere anche in un altro luogo della Terra.
“Grazie alla sua eccellente sensibilità estesa a basse frequenze (al di sotto di 100 Hz), Virgo può captare anche segnali da pulsar isolate, come quella nella costellazione della ‘Vela’“, riferisce l’astrofisico Federico Ferrini, direttore di EGO (European Gravitational Observatory), l’osservatorio che ospita Virgo. “Si tratta dei resti di una esplosione di supernova avvenuta oltre 10 mila anni or sono, e che emette regolari impulsi di radiazione elettromagnetica, dalle onde radio ai raggi gamma. Il segnale gravitazionale è aspettato attorno ai 22 Hz“.
All’interno del progetto EGO, sono impegnate 60 persone, mentre solo attorno a Virgo ne ruotano 200 appartenenti ai diversi settori dell’INFN.