Onde gravitazionali, INAF: “Nuova era per l’Astronomia, siamo stati tra i primi a contribuire”

L’allerta inviato da LIGO in seguito al possibile passaggio di un’onda gravitazionale nel settembre scorso, poi confermato, vede il contributo dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), con telescopi terrestri, nella ricerca della elusiva sorgente che può aver prodotto quel segnale. Grazie a uno specifico accordo con i gruppi di ricerca degli interferometri LIGO e Virgo (quest’ultimo situato a Cascina in provincia di Pisa, un progetto congiunto tra INFN e CNRS), quando un possibile segnale gravitazionale viene rivelato, i ricercatori dell’INAF vengono avvisati e hanno accesso ai dati sulla stima della posizione in cielo da cui proviene l’eventuale onda gravitazionale. Su questa base è stato avviato il progetto INAF “Gravitational Wave Astronomy with the first detections of adLIGO and adVIRGO experiments” il cui principal investigator è Enzo Brocato, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Roma: “Tutto è accaduto, per quanto mi riguarda, con una chiamata di notte come sempre succede in queste situazione. Noi ci siamo mossi con anticipo quindi avevamo un minimo di preparazione per rispondere a questa allerta e ci siamo subito attivati con i colleghi di Napoli, Roma, Milano, Urbino, Bologna, Padova, Pisa e Cagliari, per attivare il telescopio VST, cioè la nostra prima arma per andare a cercare questi oggetti”.

“Ma non si tratta di una ricerca semplice, perché l’area di cielo indicata dai colleghi è molto vasta, circa 100 gradi quadrati, cioè l’area della luna ripetuta diverse centinaia di volte, nella quale noi dobbiamo cercare oggetti che variano. Siamo stati tra i primi a rispondere all’allerta di LIGO/Virgo”. Ovviamente l’analisi delle immagini è molto complicata e ci stiamo ancora lavorando. Una delle cose che bisogna fare una volta indivisduato questo oggetto transiente è quella di prendere degli spettri, e quindi attivare altri telescopi, che riescono a fare indagine spettroscopiche per caratterizzare il tipo di oggetto, ma per fare ciò ci vuole ancora tempo e risorse, quindi dobbiamo stare ancora attenti alle allerte che saranno lanciate da LIGO/Virgo. Stiamo aprendo una nuova finestra nel campo della conoscenza“, ha concluso Brocato.

Per Nicolò D’Amico, Presidente dell’INAF “si tratta di una scoperta epocale, una cosa veramente formidabile. E’ una delle previsioni delle relatività generale di Einstein, teoria che è stata testata abbondantemente, negli ultimi anni, attraverso lo studio di processo fisici. Fino ad ora non c’era evidenza diretta dell’esistenza delle onde gravitazionali. Avevamo evidenze indirette, per esempio nei sistemi binari, dove i due oggetti si vanno avvicinando con movimento a spirale, e nel momento finale dovrebbe produrre proprio un burst di onde gravitazionali, che è quello che è stato osservato ora. Questo apre una nuova astronomia, abbiamo un nuovo canale osservativo dei fenomeni cosmici“. La scoperta, precisa D’Amico, avrà “un forte impatto sulle attività dell’Inaf, perché ora il problema fondamentale, una delle cose più accattivanti fra l’altro, è quello di andare a scoprire le controparti di questo oggetto che ha determinato questo burst: cosa sono? Come si vedono? Come si manifestano? Noi abbiamo tutti gli strumenti e abbiamo già accordi con tutti i gruppi che operano con i rilevatori di onde gravitazionale, per ricevere degli allerta, così quando viene rilevato il burst, prima che venga annunciato, noi ne siamo a conoscenza e possiamo ri-orientare i nostri strumenti di osservazione per vedere se riusciamo a individuare una controparte. Si apre dunque una nuova era dell’astronomia moderna e tutto l’istituto ne sarà partecipe“.

Per raggiungere questo obbiettivo i ricercatori utilizzano anche i telescopi che lavorano nello spazio come Swift (missione NASA con partecipazione di Italia e Regno Unito), che osserva nelle bande della luce ultravioletta, i raggi X e gamma, Fermi (missione NASA con importanti contributi da Italia, Giappone, Francia e Svezia), dedicata allo studio dell’universo nei raggi gamma e la missione tutta italiana AGILE,  nelle quali l’INAF ha importanti partecipazioni, portate avanti con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana, il cui presidente Roberto Battiston ha dichiarato: «Dopo più di cinquant’anni di ricerca, la rivelazione diretta di onde gravitazionali ci permetterà di aprire un nuovo capitolo dell’astrofisica, basato su una nuova tecnica osservativa mai sfruttata in precedenza. In questo ambito gli esperimenti spaziali giocheranno un ruolo decisivo sia contribuendo a localizzare le sorgenti gravitazionali per mezzo di segnali luminosi (raggi X e raggi gamma) sia realizzando interferometri come quelli realizzati a terra ma milioni di volte più grandi e sensibili, posti nello spazio, strumenti di cui l’esperimento Lisa Pathfinder recentemente messo in orbita con l’ultimo lancio del Vega è il precursore».

Tra i ricercatori dell’INAF coinvolti nella ricerca di sorgenti di onde gravitazionali con missioni spaziali, c’è anche il team di INTEGRAL, satellite dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per l’astrofisica nei raggi X e gamma. «INTEGRAL viene costantemente allertato in tempo reale dai colleghi di LIGO quando rivelano l’arrivo sulla terra di segnali gravitazionali, come nel caso dell’evento del settembre scorso» dice Pietro Ubertini, direttore dell’INAF-IAPS e responsabile del gruppo italiano per la ricerca delle sorgenti di onde gravitazionali con INTEGRAL. «L’esperimento LIGO ha rivelato un segnale gravitazionale di notevole intensità ma non è stato in grado di decifrare la direzione di arrivo. Quindi nulla sappiamo sulla sorgente cosmica che ha causato questa collisione tra buchi neri, né dove sia esattamente nel cielo: una galassia gigante? due buchi neri isolati che viaggiano nello spazio? E’ quanto cerchiamo di scoprire anche con INTEGRAL, grazie al suo grande campo di vista ed elevata sensibilità».