Coelum Astronomia 211 - 2017 - Page 40

40

Coelum Astronomia

Come abbiamo detto, i raggi cosmici sono prodotti a seguito di collassi gravitazionali. In condizioni di accelerazione come quelle conseguenti a cataclismi all’origine dei raggi cosmici, il primo segnale è la produzione di onde gravitazionali – o, in una visione particellare, di “quanti” chiamati gravitoni.

L’onda gravitazionale, al suo passaggio, deforma lo spazio, e cambia le distanze di quantità piccolissime. Per misurare queste variazioni lo strumento attualmente usato è un interferometro laser con due bracci perpendicolari tra loro. Sono in funzione nel mondo tre grandi interferometri: due negli Stati Uniti per il progetto LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), con bracci di 4 km, e uno vicino a Pisa, con bracci di 3 km, chiamato Virgo. Questi interferometri lavorano in sinergia per aumentare l’efficienza e consentire di localizzare i possibili emettitori di onde gravitazionali. Nel 2016 è stata pubblicata la notizia della prima osservazione di onde gravitazionali, ad opera di LIGO; l’evento è avvenuto in corrispondenza alla collisione di due buchi neri. Successivamente è stato osservato un altro evento di questo tipo. Purtroppo Virgo non era operativo durante queste osservazioni, e quindi non è stato possibile localizzare la sorgente (per una localizzazione abbastanza precisa occorre una triangolazione tra almeno tre interferometri). In futuro si spera che possa essere possibile un’osservazione combinata di onde gravitazionali e onde elettromagnetiche: se questo avverrà potremo capire la dinamica dei collassi gravitazionali, della formazione e della coalescenza dei buchi neri.

È in fase di realizzazione da parte dell’ESA un interferometro spaziale chiamato LISA (Laser

significativa associazione di questi neutrini, ossia capire da quali sorgenti astrofisiche provenissero. Per consentire ad IceCube una futura rivelazione si sta pensando di ingrandirlo nei prossimi anni fino a coprire un volume di 10 km3.

Sopra. Il rivelatore IceCube nei ghiacci dell’Antartide. Crediti: IFIC.

Un particolare tipo di raggi cosmici: le onde gravitazionali