23 luglio vir_10_07Anche se è molto vicino a noi, scommetto che in pochi l’hanno visto e in molti ne ignorano addirittura l’esistenza. Eppure Virgo è assai visibile, essendo  un rivelatore interferometrico di onde gravitazionali con bracci lunghi 3 km.!

E’ situato nel comune di Cascina (PI), in località Santo Stefano a Macerata.

Il concetto di base di un interferometro è abbastanza semplice. Per i fisici. Non per noi. In pratica, grossomodo, ci sono due specchi messi d’angolo che riflettono su un terzo specchio due fasci di luce in modo da misurarne la differenza.

In pratica, il funzionamento di Virgo,con due “specchi” lunghi 3 Km. è molto complesso e vi lavorano scienziati da tutta Europa.

La teoria della relatività generale, infatti, prevede che masse accelerate emettano radiazione, così come avviene con le cariche elettriche accelerate. La radiazione causata dall’accelerazione delle masse nello spaziotempo non sarà comunque di tipo elettromagnetico, bensì gravitazionale. Così, al passaggio di una onda (radiazione) gravitazionale, lo spaziotempo si contrae ed espande ritmicamente.

A Cascina si ascolta l’universo per capire tutto questo e si ha la capacità di misurare tra gli specchi una differenza di circa 10 alla -18 m (come confronto, un atomo di idrogeno è circa 5×10 alla -11 m)!

Il progetto è frutto di una collaborazione italo-francese tra l’Istituto nazionale di fisica nucleare e il Centre national de la recherche scientifique: lo scopo è quello di rivelare le onde gravitazionali, in un intervallo di frequenze esteso tra i 10 e i 10 000 Hz. La sensibilità dell’interferometro permette di osservare gli effetti di supernovae, pulsar e corpi celesti situati nell’ammasso della Vergine, da cui il nome del progetto. Per garantirne il funzionamento a lungo termine, gli enti finanziatori dell’esperimento hanno creato una struttura consorziale che prende il nome di EGO, European Gravitational Observatory, atta a fornire il supporto per il mantenimento del sito e delle sue infrastrutture, oltre che ad occuparsi della gestione del centro computazionale per l’analisi dei dati.23 luglio ergo_virgo_15.10.11_018

I moderni rivelatori di onde gravitazionali sono dei giganteschi interferometri in cui si cerca di misurare le impercettibili variazioni di lunghezza dei due bracci, lunghi alcuni chilometri, causate dal passaggio di onde gravitazionali. In questi strumenti, fasci di luce laser vengono inviati lungo i bracci orizzontali e perpendicolari, alle cui estremità grandi specchi, sospesi sotto vuoto, riflettono i fasci avanti e indietro centinaia di volte prima di inviarli sui fotodiodi rivelatori. Le periodiche variazioni di lunghezza dei bracci, causate dalle onde gravitazionali, si traducono in oscillazioni delle figure di interferenza, che vengono continuamente campionate e registrate. La enorme difficoltà di queste misure è dovuta allo straordinario grado di isolamento necessario per gli strumenti da ogni disturbo esterno che possa mascherare il puro effetto delle onde gravitazionali. Quantitativamente, in Virgo, bisogna distinguere, sui bracci di 3 km, variazioni di lunghezza di un miliardesimo di miliardesimo di metro.

Con un ristrutturazione che terminerà proprio entro il 2015, il rivelatore di Cascina, che si chiamerà “Avanced Virgo”, avrà la possibilità di esplorare una sfera di universo con un raggio 10 volte più grande, e un volume 1000 volte maggiore, aumentando di 1000 volte anche la probabilità di captare un evento. Per di più sarà messo in collegamento con latri centri rivelatori di onde gravitazionali, con i grandi telescopi ottici, i rivelatori di neutrini e di sciami di raggi gamma, sia sulla terra che nello spazio. Mettere in evidenza la relazione temporale fra segnali di tipo diverso sarà fondamentale per comprendere la natura delle sorgenti dei diversi tipi di radiazione.

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