La musica nascosta dell’universo: Virgo e la caccia alle onde gravitazionali

mercoledì 19 maggio dalle ore 17:00 alle ore 18:00
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Nel primo di una serie di appuntamenti dedicati ad alcune fra le grandi infrastrutture di ricerca dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), racconteremo di Virgo, l’interferometro situato a Cascina (PI) che rivela le onde gravitazionali.

Ne parleremo con:

  • Chiara Meroni, membro della Giunta esecutiva dell’INFN
  • Giovanni Losurdo, Dirigente di Ricerca INFN, Socio Corrispondente dell’Accademia Nazionale dei Lincei
  • Luca Montani, Direttore Comunicazione e Relazioni istituzionali di MM Spa

Al termine del dibattito sarà trasmesso il video-reportage realizzato dalla Centrale dell’Acqua presso l’interferometro Virgo il 4 maggio 2021.

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L’interferometro Virgo, con i suoi bracci di 3 chilometri adagiati sulla pianura, è stato costruito per rivelare le onde gravitazionali, previste da Einstein oltre un secolo fa. Queste onde sono emesse da violenti eventi astrofisici, come le esplosioni di supernovae e gli scontri tra buchi neri.

Per rivelare le impercettibili deformazioni dello spazio-tempo prodotte dal passaggio delle onde gravitazionali Virgo misura, con un gigantesco interferometro laser, la stabilità delle distanze fra “masse” di test sospese nel vuoto a 3 chilometri l’una dall’altra.

Per misurare le variazioni di distanza dovute alle onde gravitazionali (meno di 10-18 metri, ovvero un millesimo del diametro di un protone) i fasci laser si propagano in due grandi tubi a ultra-alto vuoto lunghi 3 chilometri e fra loro perpendicolari. Le masse di test (specchi su cui si riflettono i fasci laser) sono sospese a giganteschi ammortizzatori antisismici all’interno di campane da vuoto alte 11 metri, poste alle estremità dei bracci.

Virgo è il rivelatore più grande e notevolmente più sensibile d’Europa. Nato da una collaborazione italo-francese, è stato completato nel 2003 e da allora, assieme ai due strumenti simili del progetto LIGO, negli USA, ha iniziato la caccia alle onde gravitazionali. Le prime onde gravitazionali dovute allo scontro tra due buchi neri sono state captate dai due interferometri americani il 14 settembre 2015, 99 anni dopo la previsione di Einstein. La scoperta ha valso il premio Nobel per la fisica assegnato nel 2017.

In agosto 2017 sono stati captati da tutti e tre i rivelatori una quarta “coalescenza” (cioè fusione) di due buchi neri, e la prima coalescenza di due stelle di neutroni. Quest’ultimo evento è stato osservato anche da numerosi telescopi, sotto forma di segnale luminoso, e da satelliti, sotto forma di raggi X: è così iniziata l’astronomia multimessaggero.

Ad oggi sono state captante dai tre interferometri della collaborazione LIGO-Virgo alcune decine di coalescenze di sistemi binari di buchi neri e di stelle di neutroni.

Virgo si trova all’interno di EGO (European Gravitational Observatory), l’osservatorio costruito da INFN e CNRS (Centre National de la Recherche Scinetifique) a Cascina, vicino a Pisa. Oggi partecipano a Virgo anche i laboratori Nikhef di Amsterdam, RU di Nijmegen, Wigner RCP e RMKI di Budapest, Polgraw di Varsavia e alcune università spagnole.

 

 

 



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