Onde gravitazionali, ecco di cosa si tratta: intervista allo scienziato Enzo Brocato

A quasi un anno dalla straordinaria scoperta, in occasione del XXII Congresso della Sigrav (Società Italiana di Relatività Generale e Fisica della Gravitazione) che si tiene a Cefalù, riproponiamo un’intervista all’Astrofisico Enzo Brocato. Cosa sono le onde gravitazionali?. Lo spiega ai Lettori di Cefalunews, in esclusiva, l’astrofisico Enzo Brocato, scienziato di origine cefaludese e oggi principal investigator del progetto dell’Istituto Nazionale di AstroFisica (INAF) “Gravitational Wave Astronomy with the first detections of adLIGO and adVIRGO experiments”. gruppo-gw-inaf-due-340x233Si, proprio il progetto che ha portato ad una scoperta definita certamente “epocale” dal presidente dell’Inaf Nicolò D’Amico.
Una scoperta annunciata da tutti i media del mondo lo scorso 11 febbraio. Abbiamo, pertanto, voluto contattare direttamente il professor Enzo Brocato, che più volte abbiamo incontrato nel corso dei meeting di Astrofisica ospitati dal Comune di Cefalù e dalla Fondazione Mandralisca, per capire meglio di cosa si tratta. Partiamo però da una data fondamentale, quella del 14 settembre 2015.

Professore cosa è successo lo scorso 14 settembre?



Il 14 settembre 2015 resterà una data fondamentale per la storia della fisica: sono state osservate per la prima volta le onde gravitazionali previste da Albert Einstein proprio cento anni fa. Come Galileo osservando il cielo con il primo telescopio ha aperto una finestra sulla conoscenza universo tramite lo studio della luce, cosi le osservazioni delle onde gravitazionali forniranno uno strumento per nuove scoperte astrofisiche e per ampliare la nostra conoscenza della fisica nell’Universo.

Cosa consente lo studio delle onde gravitazionali?

Le onde gravitazionali ci consentono di studiare i fenomeni più violenti che accadono nell’universo come, ad esempio, la fusione di buchi neri o di stelle di neutroni e le kilonovae. Infatti, le onde gravitazionale sono ondulazioni dello spaziotempo generate dalle fortissime accelerazione che questi oggetti di grande massa (>> Msole), molto densi e compatti subiscono nella fase finale del processo di fusione mentre perdono la loro forma sferica. Nonostante, la grande energia in gioco duranti questi eventi, le onde gravitazionali, che viaggiano alla velocità della luce, sono molto sfuggenti.

Per questi scopi sono stati necessarie particolari apparecchiature?

E’ stato necessario sviluppare degli interferometri che utilizzano la luce laser per rivelare il minimo spostamento prodotto dal passaggio di un’onda gravitazionale. Due di questi strumenti sono negli Stati Uniti ed uno e’ situato in Italia a Cascina (Pisa). Per mettere a punto la tecnologia e gli strumenti software per l’analisi dei dati che spingono al limite estremo le tecnologie più moderne è stato necessario lo sforzo congiunto di ricercatori di molte nazioni, tra cui gli l’Italia, gli Stati Uniti, la Francia, la Germania, l’Olanda, la Polonia l’ Ungheria etc..
Per capire dove si trovano e come si formano questi fenomeni, è molto importante individuare e studiare le sorgenti astrofisiche di onde gravitazionale in tutte le bande dello spettro elettromagnetico dai raggi gamma al visibile, arrivando fino alle onde radio. Questo è l’obiettivo di un progetto dell’Istituto Nazionale di AstroFisica (INAF) “Gravitational Wave Astronomy with the first detections of adLIGO and adVIRGO experiments” di cui io, Enzo Brocato dell’INAF- Osservatorio Astronomico di Roma, sono il principal investigator.

Da chi è composto questo gruppo di ricerca?

Questo gruppo di ricerca, composto da astronomi di Napoli, Roma, Milano, Urbino, Bologna, Padova, Pisa e Cagliari, ha risposto tra i primi all’ ‘allerta’ dei colleghi di LIGO/VIRGO del settembre 2015, attivando immediatamente le osservazioni nella banda visibile con il telescopio VLT Survey Telescope (VST) installato all’Osservatorio di Paranal dell’ESO, sulle Ande cilene. Data la scarsa precisione con cui LIGO/VIRGO riescono a individuare la direzione di provenienza dell’onda gravitazionale, è necessario osservare una vasta area del cielo per individuare l’eventuale controparte astrofisica. In settembre il VST e’ stato in grado di monitorare ben 100 gradi quadrati in periodi successivi. Se si considera che il diametro angolare apparente della Luna è circa 0.5 gradi, si può intuire l’ enorme estensione dell’area su cui è svolto e si sta svolgendo la ricerca della sorgente di onde gravitazionali. I risultati di questo lavoro saranno pubblicati a breve su riviste internazionali del settore.

Chiediamo adesso allo scienzito Brocato ma anche agli scienziati presenti a Cefalù per il XXII Congresso Sigrav:  un “bilancio” di questa scoperta dopo un anno e quali sviluppi si prevedono nella ricerca sulle onde gravitazionali?