Coelum Astronomia 198 - 2016 - Page 45

nanometri, anche uno spostamento di una minuscola frazione di nanometro può essere facilmente misurato. Questo però non è ancora sufficiente per rilevare un’onda gravitazionale, perché con un percorso di qualche chilometro lo spazio verrebbe distorto di appena 10-18 metri (dimensione paragonabile a quella di un elettrone). Per questo motivo dobbiamo allungare il tragitto compiuto dai raggi di luce fino a diverse migliaia di chilometri. Se arrivassimo a qualche milione di chilometri, la variazione della distanza arriverebbe al fantastico valore di 10−12 metri, 100 volte più grandi delle dimensioni tipiche di un nucleo atomico! Sarebbe bello e facile da fare su un pianeta piatto e con un’estensione infinita, ma sulla Terra non si può. Per questo motivo negli interferometri vengono usati degli specchi, in modo da allungare il tragitto dei raggi di luce senza per questo estendere la lunghezza dell’apparato di rivelazione di migliaia di chilometri. Non arriviamo ai milioni di chilometri, ma superiamo i 1000 chilometri (precisamente 1600 per LIGO).

Allungando la distanza che devono compiere i raggi, diminuendo la lunghezza d’onda utilizzata e incrementando la sensibilità di misura dell’intensità totale, in modo da misurare anche piccolissimi cambi di fase, ecco che possiamo rivelare spostamenti addirittura inferiori alle dimensioni di un atomo, proprio la precisione richiesta per sperare di intercettare un’onda gravitazionale.

Non basta tuttavia avere un apparato molto sensibile per raggiungere l’obiettivo (la vita degli scienziati sperimentali è molto complicata!): occorre infatti anche e soprattutto eliminare o riconoscere tutte le fonti di disturbo che potrebbero produrre effetti superiori a quelli del passaggio di un’onda gravitazionale. E su un pianeta geologicamente attivo, abitato da oltre 7 miliardi di esseri umani e miliardi di animali che si muovono sulla superficie, la cosa è tutt’altro che semplice.

In alto. Schema di un interferometro per la misura delle onde gravitazionali, in questo caso di VIRGO

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