Infrastrutture di ricerca internazionali in Italia

L’Italia ospita due importanti infrastrutture di ricerca internazionali dedicate alla ricerca sulle onde gravitazionali e sui neutrini, in cui l’INFN ha un ruolo di primo piano dal punto di vista sia degli incarichi di ricerca e di gestione, sia dal punto di vista del contributo finanziario. Si tratta dello European Gravitational Observatory (EGO) e dell’infrastruttura europea sottomarina KM3NeT. Il nostro paese, inoltre, è candidato a ospitare in Sardegna, nel nuorese, una terza grande infrastruttura, Einstein Telescope (ET), l’osservatorio di onde gravitazionali di terza generazione che sarà costruito in Europa.

EGO

KM3NeT

European Gravitational Observatory – EGO

Lo European Gravitational Observatory (EGO) ospita e gestisce l’esperimento internazionale per la ricerca sulle onde gravitazionali Virgo. L’esperimento si trova a Cascina, nei pressi di Pisa. Si tratta di un’antenna interferometrica per la ricerca di onde gravitazionali, un progetto condotto in collaborazione con l’istituto francese CNRS IN2P3 e l’istituto olandese Nikhef e costituito come consorzio. Il contributo annuale erogato dall’INFN a favore di EGO è pari a XXX.
Virgo è attualmente uno dei tre rivelatori al mondo che ha osservato le onde gravitazionali, insieme ai due interferometri statunitensi LIGO, con i quali opera congiuntamente dal 2017. La collaborazione scientifica internazionale dell’esperimento coinvolge oltre 800 ricercatori, di 115 istituzioni di 15 paesi.
Nel febbraio del 2016 le collaborazioni scientifiche LIGO e VIRGO hanno annunciato congiuntamente la prima osservazione delle onde gravitazionali e, l’anno successivo, il Premio Nobel per la fisica 2017 è stato assegnato a Barry Barish e Kip S. Thorne, entrambi di Calthech, e Rainer Weiss di MIT, per il loro ruolo nella scoperta delle onde gravitazionali. Sempre nel 2017 LIGO e Virgo hanno rivelato il primo evento di onda gravitazionale generato dalla fusione di due stelle di neutroni, che ha segnato l’inizio dell’era dell’astronomia multimessagera.

Vai al sito di EGO

Vista aerea dell’inteferometro VIRGO (© EGO-INFN)

KM3NeT

KM3NeT è un’infrastruttura di ricerca sottomarina per neutrini in fase di installazione nelle profondità nel Mar Mediterraneo, la più grande dell’emisfero boreale. Si compone di due telescopi per neutrini: ARCA al largo di Portopalo di Capo Passero in Sicilia (Italia) e ORCA al largo di Tolone (Francia). L’infrastruttura ha come oggetto di studio i neutrini. L’obiettivo è duplice, studiarne le proprietà e sfruttare i neutrini per sondare le sorgenti astrofisiche più lontane dell’universo come superonovae, emettitori di gamma ray bursts e nuclei galattici attivi. Lo studio di queste sorgenti permetterà di investigare l’universo più remoto risalendo a epoche prossime al big bang, con un approccio complementare a quello dell’acceleratore LHC del CERN a Ginevra. L’infrastruttura sottomarina ospita anche strumentazione dedicata alle scienze della terra e del mare ed è quindi anche un prezioso laboratorio multidisciplinare. L’infrastruttura di ricerca è inserita nel piano europeo di ESFRI, lo European Strategy Forum on Research Infrastructure, nel PNIR e nel piano delle IR della Regione Siciliana e avrà un grande impatto economico e sociale su Sicilia, Campania e Puglia, contribuendo alla riduzione del gap fra sud e centro-nord del nostro Paese.

Lo sviluppo dell’infrastruttura italiana è stato possibile grazie alla guida e al supporto dell’INFN a vari programmi nazionali PON e POR della Regione Siciliana, nonché a progetti di Design e Preparatory Phase finanziati dalla Comunità Europea, e al coinvolgimento di moltissime aziende italiane nel settore della meccanica, dell’elettronica, dell’imaging e, più in generale, delle tecnologie sottomarine. Il progetto KM3NeT4RR, in preparazione per rispondere al bando del MUR per il finanziamento tramite il PNRR di azioni di potenziamento di grandi infrastrutture di ricerca, prevede attività in tutte le unità dell’INFN partecipanti a KM3NeT. Il budget richiesto per il potenziamento di ARCA attraverso KM3NeT4RR è di 77 milioni di euro. L’investimento previsto sarà effettuato per l’80% al Sud. L’INFN tramite i finanziamenti PON e POR Regione Siciliana ha già effettuato investimenti per 95 milioni di euro.

Vai al sito di KM3NeT