Le collaborazioni Virgo e Ligo annunciano, nell’ambito del G7 Scienza che inizia oggi, 27 settembre, a Torino, la prima misura congiunta di onde gravitazionali da parte di tutti e tre i rivelatori. Questo risultato dimostra il potenziale scientifico della rete globale di rivelatori di onde gravitazionali, che consente una migliore localizzazione della sorgente e la misura delle polarizzazioni delle onde gravitazionali. Un segnale di onda gravitazionale, prodotta dalla coalescenza di due buchi neri di masse stellari, è stato misurato con inedita precisione dai due rivelatori di Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), che si trovano negli Stati Uniti, a Livingston, in Louisiana, e a Hanford, nello Stato di Washington, e dal rivelatore Virgo, che ha sede allo European Gravitational Observatory (Ego) a Cascina, vicino a Pisa, fondato dall’Infn italiano e dal Centre National de la Recherche Scientifique (Cnrs) francese.
L'osservazione (GW170814) dei tre rivelatori è stata registrata il 14 agosto 2017 alle 10.30.43 UTC. Le onde gravitazionali – “increspature” del “tessuto” dello spaziotempo – sono state emesse durante i momenti finali della fusione di due buchi neri, con masse rispettivamente di circa 31 e 25 volte la massa del Sole e distanti circa 1,8 miliardi di anni luce. Il buco nero così prodotto ha una massa circa 53 volte quella del nostro Sole. Ciò significa che, durante la coalescenza, circa 3 masse solari sono state convertite in energia sotto forma di onde gravitazionali. Si tratta della quarta rivelazione di onde gravitazionali prodotte dalla fusione di un sistema binario di buchi neri. Questo nuovo evento è rivelante non solo per l’astrofisica, ma anche perché è il primo segnale di onda gravitazionale registrato dal rivelatore Virgo, che ha recentemente completato l'aggiornamento della configurazione Advanced Virgo.
“È stato meraviglioso vedere un primo segnale di onde gravitazionali nel nostro nuovo rivelatore, dopo solo due settimane dall’inizio della presa dati", commenta Jo van den Brand di Nikhef e VU University Amsterdam, coordinatore della collaborazione di Virgo. “Questa è una grande ricompensa dopo tutto il lavoro svolto negli ultimi sei anni per la realizzazione del progetto Advanced Virgo, che ha consentito di potenziare il nostro rivelatore”.
Il rivelatore Virgo si è unito alla rete di interferometri gravitazionali nel secondo ciclo di osservazione, chiamato Run (O2), il 1° agosto 2017 alle ore 10:00, dopo aver ultimato il programma di aggiornamento pluriennale di Advanced Virgo, e dopo mesi di intenso lavoro di commissioning: tutto ciò ha consentito di migliorare notevolmente la sua sensibilità. La rivelazione in tempo reale è stata così realizzata con i dati di tutti e tre gli strumenti Ligo e Virgo. La collaborazione tra Ligo e Virgo è maturata nell'ultimo decennio. Meeting congiunti delle collaborazioni e analisi comuni dei dati hanno portato le due comunità a lavorare come un’unica grande collaborazione globale, realizzando l’idea di un unico grande strumento, lanciata da Adalberto Giazotto, fisico dell’Infn e “padre” di Virgo: “Nel 2001 avevo proposto di realizzare una rete mondiale di interferometri e di utilizzarli come una single machine”, ricorda Giazotto. “Oggi questo sogno si è realizzato e sono convinto che le scoperte che faremo da qui in avanti lasceranno un’impronta profonda nella fisica” conclude Giazotto. La pianificazione coordinata dei periodi di attività, con tutti i rivelatori operativi, è importante per estrarre la massima quantità di informazione dai dati, e soprattutto consentire una inedita precisione nella localizzazione delle sorgenti delle onde gravitazionali: questo rappresenta una grande promessa per il futuro dell'astronomia multimessaggera.
“Questo straordinario traguardo della fisica, che oggi al G7 Scienza viene comunicato assieme dalle due collaborazioni Ligo e Virgo, è per tutti noi motivo di grande soddisfazione”, commenta Valeria Fedeli, Ministra dell’Istruzione, Università e Ricerca. “Come rappresentante istituzionale della ricerca scientifica italiana l’annuncio di oggi è per me motivo d’orgoglio per il contributo determinante del nostro Paese, reso possibile grazie al costante lavoro delle nostre ricercatrici e dei nostri ricercatori, coordinati dall’Infn, e dalla capacità di innovare della nostra industria. Quello che agli inizi era potuto sembrare a molti un progetto visionario sta aprendo oggi una nuova epoca per lo studio del nostro universo”, conclude la Ministra.
“La prima rivelazione di un’onda gravitazionale da parte di tutti e tre gli interferometri rappresenta lo straordinario successo di un esempio virtuoso di collaborazione su scala globale”, sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’Infn. “E la capacità di identificare nel cielo la sorgente marca la nascita della cosiddetta astronomia multimessaggero. Come Infn, siamo orgogliosi di Virgo, lo strumento che si trova in Italia, e che con il suo determinante contributo rende possibile questa nuova, grande avventura scientifica”. L’articolo che descrive i dettagli di questa scoperta è stato accettato per la pubblicazione dalla rivista Physical Review Letters (https://dcc.Ligo.org/P170814 e https://tds.Virgo-gw.eu/GW170814) e apparirà domani su arXiv. [Antonella Varaschin]
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