La prossima serie di rivelatori LIGO-Virgo-KAGRA sarà la ricerca più sensibile mai realizzata per le onde gravitazionali.
Mercoledì, la collaborazione LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) ha iniziato un nuovo periodo di osservazione con strumenti aggiornati, modelli di segnale nuovi e ancora più accurati e metodi di analisi dei dati più avanzati.
La collaborazione LVK è composta da scienziati di tutto il mondo che utilizzano una rete di osservatori e rilevatori — LIGO negli Stati Uniti, Virgo in Europa e KAGRA in Giappone — per cercare onde gravitazionalio increspature nello spazio-tempo, generate dalla collisione di buchi neri e altri eventi cosmici estremi.
Sito del rilevatore di laboratorio LIGO vicino a Hanford, nella parte orientale di Washington. Credito immagine: Laboratorio Caltech/MIT/LIGO
Questo corso di osservazione, noto come O4, promette di portare l’astronomia delle onde gravitazionali a un livello superiore. A partire dal 24 maggio e per una durata di 20 mesi, inclusi fino a due mesi di interruzione della messa in servizio, O4 sarà la ricerca più sensibile mai realizzata per le onde gravitazionali.
LIGO riprenderà le operazioni il 24 maggio, mentre Virgo si unirà più avanti nel corso dell’anno. KAGRA si unirà per un mese, a partire dal 24 maggio, ricongiungendosi più avanti dopo alcuni aggiornamenti.
“Grazie al lavoro di più di mille persone in tutto il mondo negli ultimi anni, avremo il nostro sguardo più profondo sull’universo delle onde gravitazionali”, afferma Jess McIver, vice portavoce della LIGO Scientific Collaboration (LSC ).
“Una maggiore portata significa che impareremo di più sui buchi neri e sulle stelle di neutroni e aumenta le possibilità di trovare qualcosa di nuovo. Siamo molto entusiasti di vedere cosa c’è là fuori”.
Immagine renderizzata che mostra le onde gravitazionali. Credito immagine: LIGO/Caltech
Il rivelatore Virgo continuerà le attività di messa in servizio per aumentare la sua sensibilità prima di unirsi a O4 entro la fine dell’anno.
“Negli ultimi mesi abbiamo identificato varie fonti di rumore e abbiamo fatto buoni progressi nella sensibilità, ma non è ancora al suo obiettivo di progettazione”, afferma Gianluca Gemme, portavoce di Virgo recentemente eletto. “Siamo convinti che ottenere la migliore sensibilità del rivelatore sia il modo migliore per massimizzare il suo potenziale di scoperta”.
Il rilevatore KAGRA ora funziona con la sensibilità prevista per l’inizio di O4. Jun’ichi Yokoyama, presidente del KAGRA Scientific Congress, afferma: “KAGRA è il primo rilevatore di 2,5a generazione al mondo che è stato avviato 20 anni dopo LIGO. Ci uniremo a O4 per un mese e riprenderemo la messa in servizio per migliorare ulteriormente la sensibilità verso il nostro primo rilevamento”.
Un buco nero – impressione artistica. Credito immagine: AlexAntropov86 via Pixabaylicenza gratuita
Con la maggiore sensibilità dei rivelatori, O4 osserverà una frazione più ampia dell’universo rispetto alle precedenti sessioni di osservazione.
Questa maggiore sensibilità si tradurrà in un tasso più elevato di segnali di onde gravitazionali osservati e nella capacità di estrarre più informazioni fisiche dai dati. Questa maggiore fedeltà del segnale migliorerà la capacità degli scienziati di testare la teoria della relatività generale di Einstein e dedurre la vera popolazione di stelle morte nell’universo locale.
“I dati delle esecuzioni precedenti hanno risposto ad alcune domande ma hanno anche creato nuovi enigmi. Abbiamo scoperto che le masse dei buchi neri nelle nostre binarie sembrano includere un ammasso di circa 35 masse solari, ma non sappiamo ancora quali processi astrofisici stiano creando quella caratteristica, né se ci siano altri “protuberanze” nella massa distribuzione. Altre fonti aiuteranno “, afferma Salvatore Vitaleprofessore associato al MIT, descrivendo l’importanza di aumentare la sensibilità dei rilevatori di onde gravitazionali.
I primi segnali di onde gravitazionali sono stati rilevati nel 2015. Due anni dopo, LIGO e Virgo hanno rilevato una fusione di due stelle di neutroni, che ha causato un’esplosione chiamata kilonova, successivamente osservata da dozzine di telescopi in tutto il mondo.
Un rendering al computer di due buchi neri che stanno per fondersi, visti dall’alto. Credito immagine: SXS Lensing/Simulation eXtreme Spacetimes Collaboration
Finora, la rete globale ha rilevato più di 80 fusioni di buchi neri, due probabili fusioni di stelle di neutroni e alcuni eventi che molto probabilmente erano buchi neri che si fondevano con stelle di neutroni. Durante O4, i ricercatori si aspettano di osservare eventi cosmici ancora più energetici e ottenere nuove intuizioni sulla natura dell’universo.
Come nelle precedenti sessioni di osservazione, ci saranno avvisi sui candidati al rilevamento di onde gravitazionali distribuito pubblicamente durante O4.
LIGO è finanziato dalla NSF e gestito da Caltech e MIT, che hanno ideato e realizzato il progetto. Il sostegno finanziario per il progetto Advanced LIGO è stato guidato da NSF con la Germania (Max Planck Society), il Regno Unito (Science and Technology Facilities Council) e l’Australia (Australian Research Council) che hanno assunto impegni e contributi significativi al progetto.
Più di 1.500 scienziati da tutto il mondo partecipare nello sforzo attraverso la collaborazione scientifica LIGO, che include la collaborazione GEO.
Scritto dall’ufficio stampa del MIT
Fonte: Istituto di Tecnologia del Massachussetts
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org