“Quando le leggi della matematica si riferiscono alla realtà non sono certe e quando sono certe non si riferiscono alla realtà” A.Einstein
Al teatro Colosseo di Torino alla manifestazione Giovedì Scienza si è parlato del Progetto Virgo. Frutto di una collaborazione Italo-Francese, Virgo è un rivelatore laser ultrasensibile di tipo interferometrico con due bracci di 3 km disposti ad angolo retto, sensibile ad onde gravitazionali in un ampio spettro di frequenza dai 10 ai 10.000 Hz . Questo spettro dovrebbe comprendere le radiazioni gravitazionali emesse da Supernove, da Pulsar e da Buchi Neri, provenienti dai sistemi binari nella via Lattea ed in galassie esterne fino a Virgo che dà il nome al progetto. E’ interessante e da consultare su Internet in pdf, la tesi di dottorato in Fisica del dottor Flavio Travasso che è lo studio tecnico delle qualità meccaniche dell’ultimo stadio di sospensione di Virgo e la sua applicazione per ottenere una riduzione del rumore termico accessorio introdotto dal funzionamento dell’Interferometro, illustrando in maniera dettagliata la realizzazione di questo gigantesco strumento di misura paragonabile per la sua importanza all’ Accelleratore del Cern di Ginevra. Poter ridurre tale rumore consentirebbe ad aumentare il numero di sorgenti di segnali gravitazionali rilevabili, raggiungendo una buona sensibilità a basse frequenze attorno ai 4-10Hz ed aumentando così la possibilità di ascolto. Dominante tra i 10 ed i 200 Hz il rumore termico copre la regione di frequenze dalla quale è atteso il maggior numero di segnali per le Pulsar e dove brilla il massimo di energia per i sistemi binari. Le onde gravitazionali sconvolgono lo spazio-tempo. Al passaggio di un’onda le distanze tra due punti prefissati aumenteranno o diminuiranno. Tale variazione è minima ed è proporzionale all’intervallo tra i due punti. Questa piccola variazione nella distanza può essere verificata attraverso il fenomeno ottico dell’interferenza. Per la massima precisione nella rilevazione dei dati è necessario che l’Interferometro sia otticamente perfetto e che sia isolato da ogni influenza esterna per rimanere sensibile alle sole onde gravitazionali. La teoria di Einstein prevede l’esistenza di queste onde che si diffondono nello spazio alla velocità della luce e sono perturbazioni del campo gravitazionale e come i campi elettromagnetici possono viaggiare e trasportare energia su grandi distanze. Mentre la radiazione elettromagnetica può essere completamente assorbita dalla materia, le oscillazioni gravitazionali possono viaggiare nello spazio senza essere assorbite dalle stelle o dalla materia interstellare. L’interazione molto bassa assieme alla debolezza della forza gravitazionale rendono la loro rivelazione estremamente difficile. Le prove sperimentali a supporto della loro esistenza nella Relatività Generale si identificano in quattro punti quali Readshift gravitazionale, Deflessione gravitazionale, Precessione del perielio di Mercurio e Ritardo della luce. Il Readshift gravitazionale consiste nello spostamento verso il rosso delle linee spettrali della luce emessa da un atomo posto al fondo di un potenziale gravitazionale rispetto a quelle emesse da un atomo simile, situato al di fuori del potenziale ed è conseguenza del rallentamento degli orologi o curvatura dello spazio-tempo misurato in un campo gravitazionale. La Deflessione gravitazionale è la luce che propagandosi in un campo gravitazionale subisce un incurvamento che la fa deviare da un percorso rettilineo. La Precessione del perielio di Mercurio consiste nell’avanzamento angolare del perielio ad ogni rivoluzione prendendo in considerazione il moto di una particella legata in orbita intorno al sole. Il Ritardo temporale lo subiscono i segnali luminosi in presenza di campi gravitazionali ed è la velocità di propagazione della luce misurata con strumenti posti nel campo, in contrasto a quella misurata con congegni posti a distanza infinita. L’esistenza delle oscillazioni gravitazionali è una conseguenza immediata della Relatività, ma sebbene la loro essenza sia provata in teoria dagli argomenti indicati, l’intensità ed il tipo di onda dipende nei dettagli dalla teoria gravitazionale e quindi gli studi sperimentali delle proprietà delle onde costituirebbero una verifica della dottrina. La loro rilevazione consentirebbe di sondare nelle profondità dei nuclei dei Quasar o cluster di stelle extragalattiche ed in regioni dai campi gravitazionali intensi. La loro osservazione potrebbe fornire la prova schiacciante dell’esistenza dei Buchi Neri ed è un innovativo sistema per studiarne le caratteristiche. L’energia, la forza della pulsazione e la polarizzazione dei segnali impulsivi di radiazione gravitazionale permetterebbe di rivelare i processi astrofisici da cui questi segnali sono generati. La massa totale dell’Universo, formata dai corpi visibili, dalla polvere cosmica e dei gas, è meno del 10% della massa necessaria per spiegare il moto delle galassie. Supponendo che le onde sono generate dal movimento di grandi complessi, la loro osservazione potrà fornire informazioni fondamentali sul mistero della Massa oscura. Einstein prevedeva l’esistenza delle onde gravitazionali 90 anni fa ma finora non è stata ancora dimostrata. La costruzione dell’Interferometro Virgo è iniziata nel 1996 ed è terminata nel 2003. Nel 2007 ha iniziato a monitorare dati scientifici a tempo pieno. Nel 2010 la previsione del numero di eventi astrofisici verificabili era incerta ed attualmente l’Interferometro ha l’1% di probabilità di osservare un evento in un anno. Si attende un miglioramento complessivo della sensibilità nelle rilevazioni di circa 10 volte a partire dal 2015 l’anno di inizio dell’Astronomia Gravitazionale. Approfondite l’argomento con la lettura sul Web della tesi in Fisica del dottor Carlo Cafaro e della rivista www.asimmetrie.it dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare gestita dal dottor Carlo Bradaschia curatore dell’evento. L’Italia è al 7° posto per progetti approvati nel nostro Paese ma siamo tra i primi come vincitori nei concorsi. L’Italia finanzia con il lavoro dei suoi giovani, formati nelle nostre università la ricerca degli altri paesi europei. Sicuramente si troverebbe parte dei fondi per nuovi progetti che impiegherebbero i molti laureati senza futuro, se si cominciasse a togliere l’Iva al 20% sull’acquisto di materiale scientifico che costituisce una tassa iniqua per lo sviluppo della Ricerca e del Progresso in Italia. Rainbow7