Prime osservazioni sulle onde gravitazionali: nel team di ricerca anche la sannita Principe

La Collaborazione Scientifica LIGO (LSC) di cui fa parte Maria Principe, docente beneventana di fisica presso l’Università Giustino Fortunato di Benevento, e la Collaborazione Virgo hanno annunciato la prima osservazione congiunta di onde gravitazionali da parte delle antenne LIGO e Virgo.

Si tratta della quarta osservazione in assoluto di onde gravitazionali emesse da un sistema binario di buchi neri, e della prima osservazione effettuata dall’antenna Virgo, che evidenzia il grande potenziale scientifico di un osservatorio costituito da tre rivelatori di onde gravitazionali.

L’osservazione è datata 14 Agosto 2017, 10:30:43 UTC. Le due antenne LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) situate a Livingston, LO (USA) e Hanford, WA (USA), finanziate dalla National Science Foundation (NSF), e l’antenna Virgo situata a Pisa (Italia), finanziata dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dal Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), hanno osservato il transitorio di onda gravitazionale prodotto dalla coalescenza di un sistema binario di buchi neri.

L’articolo che descrive in dettaglio l’evento, identificato come GW170814, è in corso di stampa sulla rivista Physical Review Letters.

L’onda gravitazionale (increspatura della geometria spaziotemporale) osservata è stata emessa nelle fasi finali della coalescenza di un sistema binario di buchi neri con masse stimate di circa 31 e 25 masse solari, a una distanza di circa 1.8 miliardi di anni luce. La coalescenza ha prodotto un unico buco nero ruotante con massa stimata di circa 53 masse solari; durante il processo l’equivalente energetico di circa 3 masse solari è stato irradiato sotto forma di onde gravitazionali.

“Questo è solo l’inizio delle osservazioni rese possibili dal funzionamento congiunto di LIGO e Virgo”, afferma David Shoemaker (MIT), portavoce di LSC. “Col prossimo turno di osservazioni, in programma per l’autunno 2018, ci aspettiamo di ottenere osservazioni a cadenza settimanale, o ancora più frequenti”.

“È meraviglioso aver visto il segnale prodotto da un’onda gravitazionale col nuovo rivelatore Advanced Virgo, appena due settimane dopo l’inizio ufficiale delle operazioni di presa-dati”, dichiara Jo van den Brand (Nationaal Instituut voor Kernfysica en Hoge-Energiefysica e Vrije Universiteit Amsterdam), portavoce di Virgo.

“Il risultato premia la professionalità e la perseveranza di una collaborazione internazionale alla quale l’Italia ha dato un grande contributo”, commenta Gianluca Gemme, responsabile nazionale di VIRGO per l’INFN.

Più di 1,200 scienziati da tutto il mondo partecipano alla LIGO Scientific Collaboration, di cui fa anche parte la Collaborazione GEO.

La Collaborazione Virgo conta oltre 280 ricercatori, provenienti da 20 diversi Gruppi di Ricerca europei.

Maria Principe, docente di fisica presso l’Università Giustino Fortunato di Benevento, è membro dal 2005 della Collaborazione Scientifica LIGO, e partecipa all’esperimento in collaborazione col gruppo di ricerca guidato dal professor Innocenzo M. Pinto, professore ordinario di Campi Elettromagnetici presso l’Università del Sannio, che è anche membro della collaborazione giapponese KAGRA, ed è stato tra i proponenti dell’esperimento Virgo.

Si deve al gruppo del professor Pinto il progetto degli specchi dicroici di Advanced LIGO, realizzati dal Laboratoire des Matériaux Avancés (LMA – CNRS/IN2P3) di Lione (FR), e utilizzati anche in Advanced Virgo, basato su un metodo originale, sviluppato dai ricercatori del gruppo di Unisannio e testato in collaborazione col California Institute of Technology, per la minimizzazione del rumore termico in multistrati dielettrici ad altissima riflettività.

Le attività del gruppo sono state finanziate da UE (ELiTES – FP7), MIUR, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e Regione Campania.