Uno degli specchi di Advanced Virgo. Crediti: Infn
Giornata di celebrazioni e festeggiamenti, oggi 20 febbraio a Cascina, in provincia di Pisa, dove questa mattina è stato inaugurato l’interferometro gravitazionale di seconda generazione Advanced Virgo, del quale l’Italia – con l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) – è tra i fondatori. Puntuale rispetto alla tabella di marcia anticipata a Media Inaf nel dicembre scorso dal project leader di Advanced Virgo Giovanni Losurdo, dell’Infn, la versione potenziata dell’interferometro europeo – costata cinque anni di lavoro, dal 2012 al 2106, e 23,8 milioni di euro – ha ultimato la fase di costruzione ed è entrata nella fase di tuning-up: quella in cui si calibrano e si mettono a punto tutti gli strumenti.
Nei prossimi mesi, si legge nel comunicato dell’Infn, Advanced Virgo sarà pronto a unirsi ai due interferometri statunitensi Ligo, la coppia protagonista, il 14 settembre del 2105, della prima rilevazione di un’onda gravitazionale. «Un bellissimo esempio di collaborazione-competizione, quello di Ligo e Virgo», sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’Infn. «Ora si stanno completando gli ultimi passi per avere una rete di interferometri che sarà in grado di dirci non solo che da qualche parte dell’universo è successa una catastrofe spettacolare, ma addirittura dove è avvenuta con una buona precisione».
Ed è infatti proprio per stabilire con ragionevole precisione il “dove”, come osserva Ferroni, che il contribuito di Virgo risulterà indispensabile: passando da due a tre interferometri, sarà infatti possibile compiere una sorta di triangolazione, e fornire ai telescopi le coordinate di un lembo d’universo sufficientemente circoscritto nel quale cercare tracce elettromagnetiche – controparti, le chiamano gli scienziati – dell’evento che ha prodotto le onde gravitazionali.
Proprio sulla possibilità che Virgo riesca a unirsi in tempo utile all’attuale run – la fase nella quale l’interferometro è attivo e pronto a intercettare onde gravitazionali – di Ligo, iniziato il 30 novembre e con fine prevista per maggio 2017, si è espresso con molto scetticismo su Science, la scorsa settimana, uno dei membri del team di Ligo, Bruce Allen. Managing director del Max Planck Institute for Gravitational Physics, Allen ha paventato un ritardo very frustrating for everyone – molto frustrante per tutti – che potrebbe durare anche un anno. Ritardo dovuto, si legge nell’articolo di Daniel Clery, a contrattempi nella realizzazione dell’hardware della nuova configurazione, primo fra tutti il sistema di sospensione degli specchi da 40 kg (vedi foto in alto) che riflettono i raggi laser dell’interferometro pisano. Sistema inizialmente previsto in sottilissimi fili di fibra monolitica, eccellenti dal punto di vista del rumore termico e meccanico, sostituiti però in corso d’opera da fili metallici.
Fulvio Ricci, spokesperson della collaborazione Virgo. Crediti: Infn
Abbiamo raggiunto Fulvio Ricci, lo scienziato Infn alla guida della collaborazione Virgo, per capire quanto questo contrattempo dei fili in acciaio al posto delle fibre di vetro rischi in effetti di compromettere l’affiancamento di Virgo ai due interferometri Ligo.
«Non è un problema molto penalizzante. È vero che c’è una potenziale riduzione di sensibilità nelle basse frequenze», spiega Ricci a Media Inaf, «però va anche detto che in quella zona [di frequenze, ndr] noi dobbiamo combattere i rumori tecnici, e se riuscissimo ad abbattere tutti i rumori tecnici la sensibilità a cui arriveremmo è di 50 megaparsec, definita come la distanza a cui possiamo osservare fenomeni come quello di coalescenza fra due stelle di neutroni di 1,4 masse solari. Una distanza di tutto rispetto, che ci consentirebbe tranquillamente di vedere gli eventi che sono stati già visti [da Ligo, ndr]. Quindi non è un problema significativo».
Anche usando i fili d’acciaio?
«Anche usando i fili d’acciaio. Tra l’altro, vorrei sottolineare che la tecnologia delle fibre monolitiche l’abbiamo già usata nel 2011, dunque non è nuova, per noi. Abbiamo avuto, in questa nuova configurazione, un problema nella fase di montaggio. Per andare più veloci, abbiamo deciso di montare i fili metallici, e nel frattempo capire fino in fondo quali sono i cambiamenti che dovremo fare – appena avremo finito il run scientifico – per ritornare alle fibre monolitiche».
Dunque è previsto che le tornerete a usare?
«Sì, abbiamo capito qual è il problema e sia già pronti a rimontarle. Però, ovviamente, prima di fare questo passo vogliamo qualificare fino in fondo la macchina. I cambiamenti fatti sono molti, dunque dobbiamo prima qualificare la macchina con questa nuova configurazione, poi in futuro – all’inizio del prossimo anno, nel 2018 – torneremo alle fibre monolitiche».
Dunque le fibre non c’entrano con la necessità di attendere mesi, come riportato da Science, prima che Virgo e Ligo possano cominciare a lavorare insieme?
«No, no, hanno scritto delle cose che non stanno in piedi. Il mio vecchio amico Bruce Allen – e con questi amici, come dicono i tedeschi, non hai bisogno di nemici – è un fisico teorico: ne sa poco delle attività e delle difficoltà sperimentali. Quindi posso capire la sua potenziale frustrazione, ma è un pochino fuori dal mondo».
Per saperne di più:
- Leggi il comunicato stampa Infn “Taglio del nastro per Advanced Virgo“
- Leggo su Science l’articolo “European gravitational wave detector falters” di Daniel Clery
Correzione del 22.02.2017: per un errore di trascrizione, in una versione precedente dell’intervista non era evidente che la causa del problema agli specchi è già stata individuata. Ed è dovuta, come ci ha segnalato lo stesso professor Ricci, alla polvere prodotta dalle pompe da vuoto, che andando a collidere contro la fibra crea delle micro fratture (crack) nel materiale vetroso. Queste “crack” si allargano sino a rompere la fibra in un tempo che dipende della dimensione della micro frattura iniziale.