Onde gravitazionali: LIGO e VIRGO tornano all’ascolto dell’Universo
Virgo e LIGO, gli interferometri che hanno portato alla scoperta delle onde gravitazionali e alla nascita dell’astronomia multimessaggera, sono pronti per iniziare la loro nuova stagione di presa dati. Il periodo di presa dati, chiamato O3, inizierà il 1° aprile, quando il rilevatore europeo Virgo, che si trova in Italia nel sito di EGO, lo European Gravitational Observatory, e i rilevatori di gemelli LIGO, situati nello stato di Washington e in Louisiana (USA), si metteranno nuovamente in ascolto dell’universo.
Durante O3 LIGO e Virgo prenderanno dati in continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per un intero anno: durante questo periodo i tre rilevatori opereranno congiuntamente come un osservatorio globale, il più sensibile di sempre. Dall’agosto 2017, quando si è concluso il secondo periodo di osservazione O2, le collaborazioni hanno, infatti, lavorato intensamente sui tre interferometri per migliorarne la sensibilità e l’affidabilità.
Uno degli importanti aggiornamenti di Virgo è stato l’installazione di una sorgente laser più potente, che migliora la sensibilità alle alte frequenze. Inoltre, saranno adottate tecniche, sviluppate in collaborazione con l’Albert Einstein Institute di Hannover, in Germania, che sfruttano la natura quantistica della luce per migliorare la sensibilità alle alte frequenze. Il gruppo Virgo della Sezione INFN di Padova è coinvolto nel lavoro sperimentale per questo miglioramento, in particolare per gli aspetti legati all’iniezione della cosiddetta luce squeezata nel rivelatore: Jean Pierre Zendri dell’INFN di Padova è il responsabile per questa linea di lavoro per tutta la collaborazione Virgo.
Come per i precedenti periodi di osservazione, il gruppo Virgo di Padova-Trento avrà un ruolo leader anche nell’analisi: contribuirà sia alla tempestiva segnalazione dei segnali osservati alle comunità internazionali di fisici e astronomi sia alla analisi per la conferma della loro origine astrofisica.
Si prevede che i risultati scientifici di O3 saranno significativi e inediti: si aspettano, infatti, rivelazioni di segnali provenienti da nuove sorgenti, come la fusione di sistemi binari misti costituiti da buchi neri e stelle di neutroni. O3 punterà anche alla rivelazione di segnali di onde gravitazionali di lunga durata, prodotti ad esempio dalla rotazione di stelle di neutroni in modo non simmetrico rispetto al loro asse: la rivelazione di segnali di questo tipo rimane una sfida formidabile che le collaborazioni LIGO e Virgo sono determinate ad affrontare.
Inoltre, i segnali da fusione di sistemi binari di buchi neri, come GW150914, il primo evento di onda gravitazionale mai rilevato, dovrebbero diventare abbastanza comuni: potrebbero arrivare a esserne registrati fino a uno a settimana. E gli scienziati si aspettano anche di osservare diverse fusioni di stelle di neutroni, come GW170817 che ha aperto l’era dell’astronomia multimessaggera e ha fornito spunti di approfondimento per la fisica nucleare, la cosmologia e la fisica fondamentale.
Sito web dell’esperimento Virgo
Il gruppo Virgo di Padova-Trento