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Il Nobel per la Fisica parla anche padovano

Il Premio conferito ai fisici Barish, Thorne e Weiss per le onde gravitazionali L’algoritmo che ha permesso di rilevarle scoperto nei laboratori di Legnaro

PADOVA. Padova e i suoi ricercatori hanno avuto un ruolo fondamentale nella scoperta delle onde gravitazionali che hanno valso agli scienziati Barry Barish, Kip S. Thorne (California Institute of Technology - Caltech) e Reiner Weiss (Massachusetts Institute of Technology-Mit) il Premio Nobel per la Fisica 2017. Se ai tre studiosi, infatti, va il merito di essere i promotori e i fondatori degli strumenti Ligo (Interferometer Gravitational-Wave Observatory) grazie ai quali è stato possibile misurare le prime onde gravitazionali, si deve ai ricercatori padovani dell’Istituto di Fisica nucleare padovano di Legnaro (Infn) nell’ambito del progetto Virgo, la scoperta dell’algoritmo che ha permesso di analizzare i dati raccolti dall’interferometro e individuare le onde teorizzate da Einstein un secolo fa. E padovani sono i fisici che, primi al mondo, queste onde sono riusciti a vederle. Marco Drago, 35 anni, ricercatore al Max Planck Institute di Hannover, il 14 settembre 2015 stava lavorando al suo computer quando - erano le 11.50’45 - ha ricevuto l’alert che segnalava qualcosa di “interessante” in ciò che stava rilevando il sofisticatissimo cannocchiale gravitazionale Ligo.

«Ho chiamato subito il mio collega Gabriele Vedovato all’Infn di Padova» ha raccontato Drago, «non sapevamo se essere felici o scettici, ma avevamo la certezza che eravamo di fronte a qualcosa di molto particolare. Siamo stati io e miei colleghi di Padova, Trento e Florida a mettere a punto l’algoritmo che valuta i dati raccolti dall’interferometro e questo, quando rileva qualcosa di anomalo, invia in automatico una mail di alert». Una sorta di allarme automatico, quindi, attraverso cui l’esperimento comunica i dati che vengono registrati in tempo reale. «È un sistema davvero complesso» sottolinea Drago, «perché si tratta di rilevare variazioni piccolissime, dell’ordine del milionesimo di millimetro. Quando l’alert segnala l’anomalia il team di ricercatori ha il compito di interpretarla. Per le collaborazioni Ligo-Virgo il Nobel è un grande riconoscimento» aggiunge il fisico padovano, «sia per il successo ottenuto fin qui sia per gli anni che verranno».

Quella mattina di settembre Drago e Vedovato hanno posato gli occhi sulle inedite increspature dello spaziotempo sprigionate dalla fusione tra due enormi buchi neri a un miliardo e trecento milioni di anni luce dalla Terra. Il segnale è stato captato dai due interferometri americani di Hanford e Livingston: il programma di analisi dati che l’ha riconosciuto e ha generato l’allarme diffuso ai fisici di tutto il mondo è stato quello realizzato da Drago e Vedovato con il supporto di Sergey Klimenko della University of Florida. Rispetto a quello di altri gruppi, questo software era l’unico a contemplare lo scontro tra due buchi neri. La rapidità della rivelazione ha permesso di calibrare subito i parametri degli strumenti e dunque di validare la scoperta che ha ottenuto il Premio Nobel. «La “caccia” alle onde gravitazionali nei laboratori dell’Infn di Legnaro è iniziata negli anni Novanta con l’esperimento Ariga, ma già si faceva ricerca negli anni Sessanta» sottolinea Livia Conti, ricercatrice del team Virgo, «e senza il contributo del gruppo Padova-Trento la prima onda gravitazionale osservata dall’uomo sarebbe rimasta solo un segnale promettente. Non si sarebbe potuto “leggerlo” come invece è avvenuto». Lo strumento che capta le onde gravitazionali a cui si riferisce il progetto Virgo - collaborazione italo-francese con partecipazioni anche di Olanda, Polonia e Ungheria - è un interferometro realizzato nella campagna di Pisa: «È costituito da due braccia lunghe tre chilometri» spiega Conti, «dove grazie a un sistema di specchi scorre la luce: l’interferometro usa l’interferenza della luce per rivelare le onde gravitazionali. Oltre all’analisi dei dati, c’è una parte del progetto che si svolge in laboratorio e che punta a ottenere un sempre migliore controllo delle sospensioni all’interno dell’interferometro per ridurre le vibrazioni e il rumore quantistico, che deriva dalla proprietà della radiazione. Proprio la scorsa settimana» aggiunge la ricercatrice, «è stato rilevato il quarto segnale di onde gravitazionali con tre strumenti, due negli Stati Uniti e il nostro Virgo. Questo ci permetterà di migliorare la localizzazione della sorgente dove poi si punteranno i telescopi per studiare cosa accade nell’universo». Ed è proprio nello studio dell’universo che la scoperta delle onde gravitazionali
porta un contributo di innovazione epocale: «Si passa dall’astronomia magnetica all’astronomia gravitazionale» conferma la ricercatrice, «che ci permette di studiare i buchi neri e che apre un fronte inedito alla possibilità di scoprire nuove sorgenti».

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