Si è svolta nella Sala della Comunicazione del Miur, alla presenza della Ministra Valeria Fedeli, la conferenza congiunta trasmessa in diretta streaming che ha coinvolto il Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca, l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).

Nel corso dell’evento, i collegamenti con la collaborazione scientifica LIGO-Virgo dalla National Science Foundation (NSF) di Washington, con l’European Southern Observatory (ESO) di Monaco e con l’European Space Agency (ESA) hanno annunciato una nuova sensazionale scoperta: la fusione di due stelle di neutroni rivelata per la prima volta dalle onde gravitazionali e insieme dalla radiazione elettromagnetica, e osservata simultaneamente dagli interferometri LIGO-Virgo e dai telescopi a terra e nello spazio.

“Lo scorso 17 agosto – ha commentato il Rettore Vilberto Stocchi – si sono aperti scenari scientifici straordinari, l’astronomia gravitazionale ha inaugurato l’indagine multi-messenger del cosmo e lo ha fatto anche con il contributo del Gruppo di ricerca INFN Virgo dell’Università di Urbino, al quale non posso che esprimere tutta la mia gratitudine e tutta la mia soddisfazione per i risultati raggiunti”.

 

 

L’intervista di Uniamo a Gianluca Guidi, coordinatore del Gruppo INFN Virgo della Carlo Bo.

 

Professor Guidi, la scoperta appena annunciata quali nuovi sviluppi dell’astronomia gravitazionale racconta?

La scoperta annunciata riguarda la prima osservazione astronomica e astrofisica di due stelle di neutroni che scontrandosi hanno emesso onde gravitazionali e, contemporaneamente, un lampo di luce chiamato lampo gamma.
Finora la rivelazione delle onde gravitazionali ha riguardato buchi neri, masse che non emettono luce, invece nel corso di quest’ultima rivelazione si è vista la luce dei lampi gamma, un fenomeno ben noto e che si ipotizzava fosse dovuto, almeno in alcuni casi, allo scontro di stelle di neutroni.

La scoperta ci ha permesso quindi di confermare questa ipotesi e la sua teoria conseguente e, grazie alle onde gravitazionali, siamo stati in grado di indicare il punto esatto del cielo da cui questo lampo gamma proveniva così da consentire ai telescopi di puntare tutti verso quel punto preciso, seguire l’evoluzione successiva dell’oggetto che si stava formando e ottenere una smisurata quantità di informazioni che si stanno studiando adesso e che saranno studiate nei prossimi anni.

L’interferometro italiano Virgo ha contribuito alla rivelazione?

Virgo ha dato un contributo fondamentale alla scoperta e questo in ragione del fatto che insieme ai due interferometri LIGO ha garantito la triangolazione temporale che serviva. Se Virgo non fosse stato acceso non avremmo potuto trovare il punto esatto del cielo da cui proveniva il segnale.
Questo è successo lo scorso 17 agosto, e da allora i telescopi puntano verso la fonte individuata per vedere come sta evolvendo questo sistema che al momento non si compone più di due stelle di neutroni, ma può essere diventato già un buco nero con intorno della materia, o una forma metastabile di stella di neutroni che probabilmente decadrà in un buco nero.

Perché è importante questo nuovo esito della ricerca scientifica?

Questa scoperta è importante per diverse ragioni. Certamente perché mette insieme sia l’astronomia gravitazionale, sia l’astronomia classica che è quella che si fa con le onde elettromagnetiche e inaugura la cosiddetta “astronomia multi-messenger”: quella con cui osserviamo lo stesso evento attraverso strumenti diversi – interferometri e telescopi – che raccolgono segnali di diversa tipologia, tutti portatori di una propria specifica informazione.

Ed è fondamentale perché ci permette di ottenere un bagaglio di nuove conoscenze e di confermare, in parte, modelli teorizzati. Oggi abbiamo, ad esempio, solide indicazioni di come gli elementi chimici pesanti derivino da esplosioni o fenomeni astrofisici. Non si sono creati dentro la terra, ma sulla terra sono arrivati quando la terra si è formata. Si pensa, e sembra che questo evento lo confermi, che buona parte dell’oro dell’universo – e quindi anche quello che indossiamo – sia dovuto proprio allo scontro tra stelle di neutroni.
Del resto, se l’idrogeno arriva dal Big Bang, siamo tutti fatti di stelle.

In quest’ultima rivelazione, qual è stato il ruolo del Gruppo INFN Virgo della Carlo Bo?

Il gruppo Virgo dell’Università di Urbino ha contribuito alla rivelazione sia intervenendo sull’hardware, e quindi partecipando alla costruzione delle sospensioni dell’interferometro di Cascina, sia partecipando all’analisi dati.
Filippo Martelli, Matteo Montani, Francesco Piergiovanni e Andrea Viceré si occupano della parte sperimentale e in particolare della costruzione delle fibre dell’interferometro. Questo lavoro sperimentale è condotto anche nel laboratorio INFN di Urbino, che è in pieno sviluppo.
Per quanto riguarda l’analisi dati, Francesco Piergiovanni ed io facciamo parte del team che sviluppa il software per l’analisi online e ne controlla l’andamento: nel caso di quest’ultima scoperta l’analisi online ha permesso di segnalare ai telescopi in tempi brevissimi il punto esatto dell’origine del segnale. Nell’analisi dati sono coinvolti anche Andrea Viceré e Francesco Brighenti che è nel gruppo da qualche mese.
Giuseppe Greco, astrofisico, ha prodotto gli strumenti utili a coordinare il puntamento dei telescopi e quindi a identificare la controparte elettromagnetica di un segnale gravitazionale; strumenti che sono utilizzati da molte collaborazioni astronomiche. Giuseppe, inoltre, ha prodotto grafici e software per la diffusione mediatica dell’evento.
Giulia Stratta, astrofisica, ha partecipato attivamente alla scrittura di un articolo, in uscita oggi su Nature, sulla costante di Hubble che descrive l’espansione dell’universo e che si è potuta calcolare sfruttando anche le onde gravitazionali.
Andrea Viceré ha fatto parte della Detection Committee che ha controllato la validità dei dati prodotti.
Il gruppo, specialmente nelle persone coinvolte nello sviluppo hardware, e con Flavio Vetrano che ha fondato il gruppo Virgo di Urbino, si occupa anche di studiare e sviluppare nuove tecnologie per i rivelatori futuri di onde gravitazionali.

L’astronomia gravitazionale dalla collisione di due stelle di neutroni in poi?

Premesso che non possiamo prevedere alcunché, le prossime osservazioni di sistemi binari potrebbero riguardare una stella di neutroni e un buco nero, o l’esplosione di una supernova. Una cosa che ci auguriamo di vedere presto è il background stocastico di onde gravitazionali prodotte dal Big Bang, per ottenere informazioni su un fenomeno che possiamo solo ipotizzare. In generale, cerchiamo di sapere com’è fatto l’universo e quali sono le sue origini.

Credo che la grandezza della ricerca scientifica fondamentale consista nella possibilità di farci comprendere, con sempre maggiore evidenza, chi siamo attraverso la conoscenza dell’universo che abitiamo.

La collaborazione LIGO-Virgo, di cui il Gruppo Uniurb fa parte, conta più di mille scienziati e ci piace pensare che un millesimo del Nobel per la Fisica attribuito a Weiss, Thorne e Barish sia vostro…

Il Nobel è stato dato a chi ha avuto la prima idea di creare gli interferometri per la rivelazione delle onde gravitazionali, ma la costruzione di questi strumenti e l’analisi dati si devono a ogni singolo membro della Collaborazione, a quelli che ci sono adesso e a quelli che ne hanno fatto parte in passato, quindi sì, questo Nobel è un po’ anche nostro.

 

Immagine in evidenza: LIGO, Sonoma State University, A. Simonnet