Coelum Astronomia 198 - 2016 - Page 50

del passaggio di un’onda gravitazionale. Infatti, se un’onda attraversa l’interferometro, la lunghezza dei bracci varia a causa della distorsione del tessuto spazio-tempo indotta dall’onda (accorciando un braccio e allungando l’altro) e la figura d’interferenza si modifica di conseguenza. Questa tecnica permette di rilevare variazioni piccolissime, delle dimensioni di fazioni del diametro di un atomo, una sensibilità però appena sufficiente a catturare le minuscole variazioni comportate dalle elusive onde gravitazionali.

Ovviamente è di fondamentale importanza che VIRGO non sia disturbato dall’attività geologica terrestre ed è per questo motivo che tutti gli apparati ottici del sistema, specchi e rilevatori sono sospesi a un sistema di isolamento sismico: ammortizzatori collegati in fila come una catena di pendoli che evitano che movimenti del terreno facciano vibrare i delicati sistemi di misura.

Advanced VIRGO

Eppure, nonostante tutta la precisione e la tecnologia già presente in VIRGO, è già attivo il progetto per un upgrade dell’interferometro, condotto da Giovanni Losurdo della sezione INFN di Firenze, volto ad aumentarne la sensibilità di circa 10 volte, per guardare 10 volte più lontano, ampliando così di 1000 volte il volume di universo osservabile. Approvato ufficialmente nel dicembre 2009, Advanced VIRGO si unirà ai due osservatori Advanced LIGO per costituire un network mondiale di rivelatori interferometrici.

Sono diverse le caratteristiche oggetto dei profondi miglioramenti previsti dall’upgrade e in particolare gli specchi di nuova generazione, costituiti in quarzo sintetico, hanno massa di 42kg, doppia rispetto ai precedenti e permetteranno di misurare variazioni di lunghezza dei bracci, dovute al passaggio di un'onda gravitazionale, un miliardo di volte più piccole del diametro di un atomo d’idrogeno.

Il nuovo laser di Advanced VIRGO ha una potenza di 200W, 10 volte maggiore rispetto a quello dell'interferometro di prima generazione. Ciò consente di aumentare la sensibilità alle alte frequenze, anche se comporta più rischi di aberrazione ottica dovuta al calore, effetto scongiurato da speciali sistemi di compensazione termica appositamente predisposti.

Molti altri sono gli accorgimenti e le innovazioni introdotte con l’upgrade, dai sistemi di isolamento sismico e acustico al complesso di tubi a ultra-alto vuoto, dove la pressione raggiunge valori di un millesimo di miliardesimo di atmosfere.

La fine della costruzione è attesa per la primavera 2016 mentre il massimo della sensibilità dello strumento dovrebbe essere raggiunta entro il 2018.

Ricercatori impegnati nella messa a punto di uno degli specchi ad alta

tecnologia dell’interferometro per onde gravitazionali Virgo, coordinato daINFN e CNRS francese.

Crediti INFN/Schiavon

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