VIRGO

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Nome: Virgo Che cos’è: Interferometro per la ricerca delle onde gravitazionali Dove: Cascina (Pisa) Quando: in funzione dal 2003

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L’esperimento

Virgo è un interferometro laser di tipo Michelson costruito per cercare le onde gravitazionali, fenomeno previsto dalla teoria di Einstein, dimostrato indirettamente nel 1974, ma mai osservato.

Come è fatto

Virgo è composto da due bracci gemelli (3 km ciascuno) disposti ad angolo retto, nei quali circola un raggio laser. Alle estremità specchi di altissima qualità riflettono avanti e indietro la luce, allungando così virtualmente i bracci fino a 300 km. Il passaggio di un’onda gravitazionale dovrebbe determinare un’infinitesima variazione della lunghezza dei due bracci (accorciandone uno e allungando l’altro). Questa variazione produce a sua volta un piccolissimo sfasamento tra i fasci e quindi un’alterazione dell’intensità luminosa osservata proporzionale all’ampiezza dell’onda gravitazionale. L’apparato è così preciso che è possibile rivelare una variazione di lunghezza pari a un miliardesimo del diametro di un atomo.

Obiettivi scientifici

Stelle doppie, stelle ruotanti, supernovae e, in generale, i collassi gravitazionali producono rapidi cambiamenti nello spaziotempo, che si propagano alla velocità della luce: le onde gravitazionali. Si tratta di perturbazioni estremamente deboli e, quindi, difficilissime da captare. Previste dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein, la loro esistenza è stata dimostrata in modo indiretto da Joseph. H. Taylor e Russell A. Hulse, premiati per questa scoperta con il Nobel nel 1993, ma fino ad oggi non è mai stato possibile osservarle direttamente. Le informazioni trasmesse con le onde gravitazionali permetteranno di iniziare a studiare l’Universo in un modo completamente diverso dalle osservazioni astronomiche fatte finora.

Tecnologia

Virgo è uno strumento estremamente sensibile, è costato circa 77 milioni di euro e ha richiesto un lungo periodo di calibrazione. Alla costruzione dei componenti hanno partecipato anche ditte altamente specializzate.

Partecipanti/ collaborazione

Virgo è il frutto di una collaborazione tra l’INFN e il CNRS francese, che insieme hanno costituito l’Osservatorio Gravitazionale Europeo (EGO) che ha il fine di promuovere la ricerca europea nel campo delle onde gravitazionali. Virgo e Ligo (l’Interferometro della National Science Foundation americana) hanno dato vita a una collaborazione per l’analisi dei dati, costituendo di fatto un unico grande osservatorio che si estende dall’Europa al Pacifico. Nel prossimo futuro, con l’aggiunta di un interferometro in Giappone, l’osservatorio coprirà l’intero globo terrestre.