Onde gravitazionali, Ligo e Virgo aprono una nuova finestra sull'universo: la scoperta

Nel team che ha annunciato la scoperta anche i ricercatori padovani, impegnati da anni sia nella costruzione che nell'analisi dati degli strumenti che hanno captato le deboli increspature dello spazio tempo. Lunedì l'annuncio in diretta streaming

Il 17 Agosto 2017 alle 14:41 ora italiana i rivelatori Ligo e Virgo hanno captato le onde gravitazionali emesse da un sistema di stelle di neutroni. La coordinazione con numerosi osservatori astronomici in tutto il mondo ha permesso di individuare la posizione esatta dell’evento astrofisico e captare le onde elettromagnetiche da esso emesse in tutto lo spettro di frequenze, dai raggi gamma alle onde radio, passando per la luce visibile. La scoperta segna la prima osservazione della fusione di due stelle di neutroni con le onde gravitazionali, e la prima volta che un evento cosmico viene osservato contemporaneamente sia con le onde gravitazionali che con la radiazione elettromagnetica.

LA SCOPERTA.

La scoperta è stata fatta utilizzando il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) negli Stati Uniti, il rivelatore Virgo in Europa, e circa 70 osservatori a terra e nello spazio. Le stelle di neutroni sono le più piccole e dense stelle conosciute e si formano quando stelle massicce esplodono in supernovae. Mentre queste due stelle di neutroni spiraleggiavano insieme, hanno emesso onde gravitazionali che sono state rivelabili per circa 100 secondi; quando si sono fuse, è stato emesso un lampo di luce sotto forma di raggi gamma che è stato visto sulla terra circa due secondi dopo le onde gravitazionali. Nei giorni e nelle settimane che hanno seguito la collisione, altre forme di luce, o radiazione elettromagnetica (inclusi raggi X, ultravioletti, visibili, infrarossi e onde radio), sono state rilevate. Le osservazioni hanno dato agli astronomi un’opportunità senza precedenti per studiare la collisione di due stelle di neutroni.  L'annuncio è stato dato lunedì in contemporanea in diverse città nel modo, fra cui Roma (MIUR), Washington (NSF), Monaco (ESO) e Venezia (ESA). L'evento organizzato dal MIUR potrà essere seguito in streaming dal sito www.miur.gov.it. In diretta streming gli scienziati che rappresentano la collaborazione LIGO-Virgo e più di 70 esperimenti astronomici hanno dato tutti i dettagli della scoperta.

RICERCA MADE IN PADOVA.

Il merito della scoperta va anche agli scienziati padovani, che da anni sono impegnati sia sullo sviluppo del rivelatore Virgo che sull'analisi congiunta dei dati provenienti dal rivelatore italiano e dai due rivelatori statunitensi. Il gruppo Virgo di Padova -Trento si è costituito nel 2007 ed è formato da ricercatori, postdoc e studenti dell'INFN (sezione di Padova e centro TIFPA di Trento) e delle università di Padova e di Trento. Attualmente il gruppo consta di 11 ricercatori a staff, 1 post - doc e 4 studenti di dottorato, distribuiti nelle due città. Sfruttando le sue molteplici competenze, il gruppo Virgo di Padova - Trento contribuisce alla ricerca delle onde gravitazionali sia per l'analisi dei dati sia per la parte più strettamente sperimentale e la modellazione astrofisica. Il gruppo ha avuto un ruolo leader nello sviluppo dell’analisi dati che è considerata il metodo di riferimento generale per la ricerca di segnali transienti di onde gravitazionali; la stessa analisi è anche considerata la più efficace per ricercare segnali emessi da processi sconosciuti o per i quali ancora manca un modello completo, come nel caso delle emissioni di onde gravitazionali da Supernovae o da coalescenza di binarie di Stelle di Neutroni.

GW150914.

Il gruppo ha contribuito in modo cruciale alla scoperta del primo segnale gravitazionale GW150914, annunciata nel febbraio 2016. L’analisi di cui il gruppo è responsabile è stata infatti la prima a segnalare in modo tempestivo alla collaborazione LIGO-Virgo la presenza di un possibile segnale: la segnalazione è stata fatta entro i primi 3 minuti dall’evento. La stessa analisi è stata utilizzata poi anche come ulteriore conferma dell’origine astrofisica del segnale osservato. Dal punto di vista sperimentale il gruppo ha un ruolo leader nell’attività intesa a migliorare le prestazioni del rivelatore Virgo mediante la riduzione del rumore di origine quantistica. Il gruppo persegue anche la ricerca sul rumore di origine termica in stati di non equilibrio termodinamico. I ricercatori del gruppo di Virgo Padova - Trento della sezione INFN di Padova e del centro TIFPA di Trento hanno contribuito allo studio dell’evento nella fase successiva alla fusione delle due stelle di neutroni.

NUOVI MISTERI.

“Per decenni abbiamo sospettato che gli short gamma-ray bursts fossero generati dalla fusione di stelle di neutroni” ha detto Julie McEnery, Project Scientist di Fermi al Goddard Space Flight Center della NASA. “Adesso, con gli incredibili dati di LIGO e Virgo per questo evento, abbiamo la risposta. Le onde gravitazionali ci dicono che gli oggetti che si sono fusi avevano masse coerenti con l’essere stelle di
neutroni, e il lampo di raggi gamma ci dice che gli oggetti difficilmente possono essere buchi neri, visto che non ci si aspetta radiazione luminosa da una collisione di buchi neri”. Ma mentre un mistero sembra essere stato risolto, ne sono emersi di nuovi. Il lampo di raggi gamma osservato è stato uno dei più vicini alla Terra mai visti, eppure e’ stato sorprendentemente debole considerata la sua distanza. Gli scienziati stanno cominciando a proporre modelli per spiegare come sia possibile, ha detto McEnery, aggiungendo che nuove interpretazioni verranno probabilmente proposte negli anni a venire.

MULTI MESSAGGERO.

“Questa rivelazione apre la finestra di un’astronomia multi-messaggero attesa da tempo” ha detto David H. Reitze di Caltech, direttore esecutivo del LIGO Laboratory. “È la prima volta che abbiamo osservato un evento astrofisico catastrofico sia con onde gravitazionali che con onde elettromagnetiche, i nostri messaggeri cosmici. L’astronomia delle onde gravitazionali offre nuove opportunità di capire le proprietà delle stelle di neutroni in modi che semplicemente non possono essere ottenuti con la sola astronomia delle onde elettromagnetiche.”
 

Potrebbe interessarti

I più letti della settimana

  • Dramma nella Bassa: si è tolto la vita Stefano Farinazzo, sindaco di Casale di Scodosia

  • Esce dal garage con la Porsche e si maciulla una gamba: grave incidente per un assicuratore

  • Tra incredulità e gioia: al ristorante Radici di Padova si presenta Martin Scorsese

  • Gioca 5 euro, ne incassa 500mila: colpaccio col "Gratta e Vinci" in provincia di Padova

  • Ristorante la sera, discoteca abusiva la notte: dopo il blitz stop ai balli

  • Gravissimo scontro tra un'auto e un camion: muore una donna di 52 anni

Torna su
PadovaOggi è in caricamento