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Segnali dal cosmo: le onde gravitazionali

Onde Gravitazionali

La teoria della relatività, che ha ricevuto numerose conferme con misure astronomiche, prevede l'esistenza di onde gravitazionali prodotte da masse accelerate. Il segnale di un'onda gravitazionale è però estremamente piccolo e può essere rivelato soltanto se prodotto da un evento di grande intensità come le esplosioni di supernovae o le fasi finali di sistemi binari di stelle massicce. Le onde gravitazionali possono essere osservate attraverso interferometri ottici e barre risonanti. In entrambe le linee sperimentali la fisica italiana occupa una posizione di rilievo.
Presso Pisa è in costruzione il grande interferometro laser Virgo, risultato di una collaborazione
italo-francese, con due bracci di 3 km tra loro ortogonali, dotato di apparecchiature capaci di eccezionali prestazioni ottiche e meccaniche, che permettono anche un isolamento assoluto dall'ambiente circostante.
Virgo potrà rivelare la radiazione gravitazionale prodotta da fenomeni cosmici come lo scontro tra due stelle compatte in un sistema binario entro la Via Lattea e le galassie esterne per un raggio di circa 300 milioni di anni luce.
Virgo entrerà in funzione nel 2002 e sarà gestito dal consorzio EGO.
Altri interferometri sono in vari stadi di costruzione in Usa, Germania e Giappone. Nel mondo sono attualmente in funzione cinque barre risonanti installate negli Usa, Italia, Svizzera e Australia.
Le due barre ultracriogeniche Nautilus e Auriga sono in attività rispettivamente presso i Laboratori di Frascati e di Legnaro e operano congiuntamente
e con alta efficienza; esse hanno richiesto importanti sviluppi delle tecniche criogeniche e superconduttive.
L'estesa distribuzione delle barre sulla superficie
del pianeta ha dato origine a un network globale che sta operando come un singolo osservatorio (IGEC).
La misura simultanea delle onde gravitazionali da parte di più rivelatori, oltre a confermare con sicurezza il segnale, permetterà di misurarne le proprietà.


F.M. | F.E.

 

Vista aerea della piana di Cascina presso Pisa, dove è in costruzione l'interferometro laser Virgo costituito da due bracci perpendicolari lunghi 3 km.
L'antenna criogenica Nautilus presso i Laboratori di Frascati. Costituita da un cilindro di alluminio di 3 m e pesante 2.3 t, vibra al passaggio di un'onda gravitazionale.
La localizzazione degli interferometri (in rosso) e delle barre criogeniche (in nero)  già esistenti e progettate nel mondo.