Lo strumento Virgo a Cascina
Sono state scoperte le onde gravitazionali previste da Einstein. Le ha rilevate lo strumento Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), in Usa, e i dati sono stati analizzati dalle collaborazioni internazionali Ligo e Virgo. Quest'ultima fa capo allo European Gravitational Observatory (Ego) fondato e finanziato da Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e Consiglio nazionale delle ricerche francese (Cnrs). L'annuncio è stato dato oggi a Cascina , dove si trova lo strumento Virgo.
La scoperta, pubblicata online sulla rivista Physical Review Letters, in un articolo liberamente accessibile, e in altri 12 articoli sul sito ArXiv, è stata annunciata oggi contemporaneamente negli Stati Uniti e in Italia, a Cascina.
"E' la prima rilevazione diretta delle onde gravitazionali" ed "apre un nuovo capitolo dell'astronomia", ha detto all'ANSA il coordinatore della collaborazione scientifica Virgo, Fulvio Ricci, presentando i dati. Previste un secolo fa da Albert Einstein, le onde gravitazionali sono le increspature dello spazio-tempo generate da eventi cosmici violenti, proprio come le onde prodotte quando si lancia un sasso in uno stagno.
Congratulazioni del presidente del Consiglio, Matteo Renzi, sono arrivate con una telefonata nel corso della conferenza stampa organizzata a Cascina. Lo ha reso noto il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Fernando Ferroni, che ha ricevuto la telefonata.
Onde gravitazionali da collisione fra 2 buchi neri
E' stata la collisione tra due buchi neri avvenuta un miliardo di anni fa a provocare il primo segnale delle onde gravitazionali mai scoperto, rilevato dalle antenne dello strumento Ligo ed analizzato fra Europa e Stati Uniti dalle collaborazioni Ligo e Virgo, alla quale l'Italia partecipa con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Per la fisica è un risultato senza precedenti. Il risultato è doppiamente sorprendente perché, oltre a confermare l'esistenza delle onde gravitazionali, fornisce anche la prima prova diretta dell'esistenza dei buchi neri.
"Abbiamo osservato il primo evento in assoluto nel quale una collisione non produce dati osservabili, se non attraverso le onde gravitazionali", ha detto all'ANSA il coordinatore della collaborazione Virgo, Fulvio Ricci. Tutto, ha aggiunto, "è durato una frazione di secondo, ma l'energia emessa è stata enorme, pari a 3 masse solari". I due buchi neri formavano una 'coppia', ossia un sistema binario nel quale l'uno ruotava intorno all'altro.
"Avevano una massa rispettivamente di 36 e 29 volte superiore a quella del Sole. Si sono avvicinati ad una velocità impressionante, vicina a quella della luce. Più si avvicinavano, più il segnale diventava ampio e frequente, come un sibilo acuto; quindi è avvenuta la collisione, un gigantesco scontro dal quale si è formato un unico buco nero. La sua massa è la somma di quelle dei due buchi neri, ad eccezione della quantità liberata sotto forma di onde gravitazionali.
Onde gravitazionali, segnale intercettato in Europa
Il primo segnale che conferma l'esistenza delle onde gravitazionali è stato rilevato dallo strumento americano Ligo il 14 settembre 2015 alle 10, 50 minuti 45 secondi (ora italiana), all'interno di una finestra di appena 10 millisecondi. "Avevamo in mano l'indicazione di aver registrato qualcosa di molto significativo", ha detto il coordinatore della collaborazione scientifica Virgo, Fulvio Ricci.
Il segnale rilevato da Ligo è stato intercettato in Europa, dall'italiano Marco Drago, mentre era in Germania, ad Hannover, di turno nel centro di calcolo nel quale arrivano i dati delle due collaborazioni. Ha immediatamente mandato una mail dicendo: "c'è grosso evento, per caso è successo qualcosa di strano nell'interferometro?" E' stato subito chiaro che si trattava di qualcosa di nuovo.
"E' stato un evento piuttosto intenso e particolarmente interessante - ha rilevato Ricci - perché nella prima parte era una sorta di funzione oscillante, che aumentava progressivamente di frequenza e ampiezza, fino a raggiungere un picco per poi decrescere progressivamente fino a spegnersi". Rilevare un segnale così debole in modo così preciso è stato possibile grazie all'aggiornamento tecnologico che ha aumentato la sensibilità degli strumenti di prima generazione dei rivelatori Ligo.
Giannini: "Nuovo successo della fisica italiana"
Un nuovo successo per la fisica italiana a quattro anni dalla scoperta del bosone di Higgs e un grazie a "tutti i ricercatori che, con questa fondamentale scoperta, ci permetteranno, d'ora in poi, di guardare al cielo con nuovi occhi. Come fece Galileo Galilei più di 400 anni fa": così il ministro per l'Istruzione, l'Università e la Ricerca, Stefania Giannini, commenta la scoperta delle onde gravitazionali annunciata a Cascina dalla collaborazione Virgo, cui l'Italia partecipa con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). "Dopo la scoperta del bosone di Higgs - osserva il ministro in una nota - la comunità internazionale dei fisici festeggia oggi un altro importante traguardo scientifico: la prima conferma diretta dell'esistenza delle onde gravitazionali. Un regalo perfetto per i 100 anni della Relatività Generale di Albert Einstein, che è stato il primo a pensarle e descriverle nelle sue equazioni".
Il laboratorio Virgo, che fa capo alla collaborazione internazionale e realizzato in Italia è per Giannini un "fiore all'occhiello dell'eccellenza italiana, dei nostri scienziati e della nostra industria. Un esempio di come gli investimenti nella scienza e nelle grandi infrastrutture di ricerca siano essenziali per il progresso delle conoscenze e per lo sviluppo del Paese". Il risultato annunciato oggi, in due conferenze simultanee in Italia e negli Stati Uniti, "è stato possibile - prosegue il ministro - grazie all'impegno di una collaborazione globale di più di un migliaio di persone, distribuita su quattro continenti. È un risultato che affonda le sue radici anche nella prestigiosa tradizione del nostro Paese nel campo della fisica, nei lavori pionieristici di Edoardo Amaldi, Guido Pizzella e Adalberto Giazotto".
Ricordando l'annuncio della scoperta del bosone di Higgs, del luglio 2012, il ministro rileva inoltre che "come quattro anni fa al Cern di Ginevra, l'Italia è oggi tra i protagonisti della scoperta, grazie all'intelligenza, alla caparbietà e all'impegno dei ricercatori della Collaborazione Virgo, che fa capo all'interferometro dello European Gravitational Observatory (Ego), di Càscina, vicino Pisa, progetto ideato e realizzato dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dal Centre National de la Recherche Scientifique francese".
Fernando Ferrini, a destra, con il sindaco di Pisa Marco Filippechi
Ferroni (Infn): "Un regalo per Einstein a un secolo della teoria della relatività"
"Adesso cominciamo a studiare fenomeni sconosciuti", ha detti il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Fernando Ferroni, commentando la scoperta delle onde gravitazionali subito dopo l'annuncio dato a Cascina. "E' un risultato che segna il sigillo della teoria della relatività generale formulata esattamente cento anni fa: un regalo di compleanno per Einstein", ha osservato. Quella annunciata oggi "è una grande scoperta, che segue quella del bosone di Higgs e che - ha rilevato - vede ancora una volta presente l'Infn. Pur nelle grandi difficoltà a contorno, riusciamo a trovare la via che ci porta alla scoperta".
L'annuncio di oggi segna anche il coronamento di una sfida tecnologica raccolta, da un lato da Stati Uniti, Gran Bretagna e Germania, con la collaborazione Ligo, e dall'altro da Italia e Francia, con Virgo. "C'è stato uno scambio di tecnologie a due direzioni - ha rilevato Ferroni - nel quale l'Italia ha dato contributi fondamentali, ad esempio esplorando il campo delle basse frequenze o con il sistema di sospensioni dell'interferometro Virgo, ideato dal padre del progetto, Adalberto Giazotto. La Francia ha contribuito con gli specchi". Si raccolgono adesso anche i frutti di una sfida scientifica che l'Italia ha voluto raccogliere investendo nella struttura di Cascina 350 milioni di euro in 15-20 anni, sia per l'interferometro sia per gli stipendi di chi ci ha lavorato. Costruire Virgo, così come costruire Ligo, è stata un'impresa paragonabile, per la sua complessità, alla costruzione dell'acceleratore di particelle più grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern: "hanno seguito un percorso parallelo, con progressivi miglioramenti. In entrambi i casi, vuoi una cosa e sei disposto a pagare 20 anni della tua vita per averla".
Visto nascere un buco nero e 3 soli sparire. Ferroni (Infn), nasce l'astrofisica dei buchi neri
Vedere due buchi neri collassare e veder sparire una massa pari a tre volte quella del nostro Sole "era la cosa che ci si aspettava meno, l'ipotesi meno probabile, ma quando hai uno strumento di ricerca raffinato puoi scoprire cose diverse da quelle che ti aspettavi di vedere", ha detto il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Fernando Ferroni, commentando la scoperta delle onde gravitazionali.
"Nessuno, prima d'ora, aveva mai visto un buco nero. Avevamo un oggetto che pensavamo che esistesse, ma che nessuno aveva mai visto, un oggetto che non fa luce e che non emette neutrini né protoni: si può studiare solo con le onde gravitazionali, solo con l'astrofisica dei buchi neri. Adesso - ha aggiunto - si apre un mondo". Misurando i laser che percorrono i 4 chilometri degli interferometri Ligo sono state rilevate variazioni infinitesimali, grazie alle quali si è riusciti a ricostruire per la prima volta una catastrofe cosmica: i due buchi neri si sono avvicinati ruotando l'uno interno all'altro in una spirale nella quale la loro velocità ha raggiunto 150.000 chilometri al secondo, pari a metà di quella della luce. Poi lo spazio si è compresso di 10 chilometri, come se una città come Roma si fosse condensata in un punto, e subito dopo si è dilatato. "C'è stato un rilascio di energia spaventoso, come se tre Soli fossero spariti in un lampo di energia gravitazionale: lo realizzi solo quando lo vedi". Ora ci si chiede, per esempio, che cosa abbia provocato il collasso e per la prima volta diventa possibile rispondere a queste domande.
Scoperta da doppio Nobel
Un doppio Nobel: è il minimo che ci si possa aspettare dalla scoperta di un fenomeno inseguito da decenni, come le onde gravitazionali, che ha portato con sé la conferma dell'esistenza dei buchi neri. "Non è stato un caso: cominciamo adesso a vedere l'universo con altri occhi ed è inevitabile che ad una scoperta se ne associ un'altra", ha osservato Pia Astone, ricercatrice dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e una delle sei persone che hanno redatto l'articolo che descrive la scoperta sulla rivista Physical Review Letters, appena pubblicato online e liberamente accessibile. Se a scriverlo sono stati in sei, per una necessaria divisione dei compiti, gli autori dell'articolo sono quasi un migliaio, tanti quanti i ricercatori delle due collaborazioni internazionali Ligo e Virgo, protagoniste della scoperta. Contemporaneamente sono usciti sul sito ArXiv altri 12 articoli su altri particolari delle osservazioni.
"Le prospettive che si aprono adesso sono tante", ha osservato Astone. "Abbiamo uno strumento molto potente per studiare l'universo, tanto che le scoperte che potrebbero portare al Nobel sono due: oltre alla conferma dell'esistenza delle onde gravitazionali abbiamo osservato per la prima volta l'impatto di due buchi neri di masse stellari che orbitano uno attorno all'altro, per formarne uno nuovo".
Ricci: "Diventa possibile studiare ciò che non si vede"
"Stiamo aprendo un nuovo capitolo della fisica": per il coordinatore della collaborazione Virgo, Fulvio Ricci, non c'è dubbio che con la scoperta delle onde gravitazionali la fisica abbia messo a segno un'altra conquista storica. A nemmeno quattro anni dall'annuncio della scoperta del bosone di Higgs, che ha entusiasmato il mondo dei fisici delle particelle, adesso è la volta dell'astronomia, con la cattura dell'increspatura dello spazio-tempo generata da una catastrofe cosmica come la collisione tra due massicci buchi neri avvenuta un miliardo di anni fa.
Secondo Ricci "quella del bosone di Higgs è stata una grandissima scoperta, ma completava un quadro standard. Quello che stiamo vedendo adesso è invece qualcosa di completamente nuovo". Quello che i fisici hanno avuto intercettando il primo segnale che conferma l'esistenza delle onde gravitazionali è "molto più di una verifica, in condizioni estreme, della teoria della relatività generale prevista un secolo fa da Albert Einstein".
Questo è sicuramente un passo in avanti notevole, ma c'è di più: "adesso - ha spiegato Ricci - riusciamo a descrivere che cosa accade nell'universo per fenomeni che non si vedono". Ad esempio la collisione di buchi neri ricostruita sulle base del primo segnale di un'onda gravitazionale è un evento invisibile perfino ai telescopi più potenti perché non emette altro che onde gravitazionali. "Abbiamo a disposizione uno strumento di osservazione completamente nuovo e possiamo dire che si apre un nuovo capitolo dell'astronomia". E poiché queste ultime adesso si possono intercettare, "adesso possiamo studiare ciò che non si vede".
Si aprono le porte a un nuovo tipo di astronomia, l'astronomia gravitazionale. Finora, per esempio, l'esistenza dei buchi neri veniva dedotta dall'osservazione di emissioni raggi X nei sistemi binari nei quali in cui c'è un buco nero, ma ora le onde gravitazionali permettono di conoscere fenomeni come questi nei dettagli. "Queste prime misure classificabili - ha osservato - permettono di scrivere il nuovo capitolo della fisica chiamato gravitodinamica, che descrive i movimenti rapidissimi legati ai fenomeni gravitazionali".
Onde gravitazionali, annunciate con una mail
E' il 14 settembre 2015, al centro di calcolo Atlas del Max Planck Institute ad Hannover, poco prima delle 12 e il fisico italiano Marco Drago, responsabile dello studio di alcuni dei dati in arrivo delle due grandi antenne di Ligo ideate per captare le onde gravitazionali, 'vibrazioni' dello spazio-tempo che potrebbero rivoluzionare lo studio dell'universo, riceve una mail di 'allerta' che lo fa sobbalzare. Inizia così quello che potrebbe essere un film di fantascienza ma è invece la prima osservazione diretta delle onde gravitazionali.
"Era poco prima di pranzo - ha spiegato Drago all'ANSA - quando è arrivata una mail di avviso dell'algoritmo a cui lavoro che analizza i dati praticamente in tempo reale. Erano dati inusuali, molto diversi rispetto ai soliti avvisi. Straordinari, nessuno poteva immaginarseli così perfetti. Quello che definiamo un golden event". Chiamando subito un collega, Drago capisce immediatamente che quello che stanno osservando è un sistema binario di buchi neri ma non si illudono. Sono convinti che sia solo un falso, ossia dati inseriti volutamente nel sistema per verificare che tutti i sistemi di allerta funzionino correttamente.
"Abbiamo cominciato a sentire altri colleghi e dopo un'oretta ci siamo resi conto che non poteva essere un falso", ha spiegato il ricercatore. "Ma avevamo ancora qualche dubbio - ha aggiunto - e abbiamo chiamato anche negli Usa ai responsabili di turno delle antenne per capire se avessero avuto qualche problema. Eravamo così presi che non gli abbiamo neanche detto che avevamo trovato un segnale!".
Per avere conferma i dati sono stati però rianalizzati da un software più lento ma più accurato e la certezza della scoperta è arrivata solo un mese dopo, "appena saputo della conferma abbiamo stappato una bottiglia che avevamo preparato in ufficio - ha aggiunto Drago - ma prima di poterla comunicare pubblicamente abbiamo dovuto aspettare mesi, ora si che faremo una bella festa". Evitare fughe di notizia non è stato facile, anche se alcune indiscrezioni erano emerse già in queste settimane, ma i controlli da fare sono stati molti e rigorosi, "stiamo parlando della prima rivelazione di un evento di questo tipo - ha puntualizzato Drago - ed era meglio arrivare 3 mesi dopo piuttosto di rischiare di dire cose sbagliate".
"Il bello inizia adesso - ha aggiunto - aver visto le onde gravitazionali è il primo passo, ora sì che possiamo cominciare un nuovo tipo di fisica!".
Che cosa sono le onde gravitazionali
Ipotizzate un secolo fa dalla teoria della relatività di Albert Einstein, le onde gravitazionali sono le 'vibrazioni' dello spazio-tempo provocate da fenomeni molto violenti, come collisioni di buchi neri, esplosioni di supernovae o il Big Bang che ha dato origine all'universo. Come le onde generate da un sasso che cade in uno stagno, le onde gravitazionali percorrono l'universo alla velocità della luce creando increspature dello spazio-tempo finora invisibili. Poiché interagiscono molto poco con la materia, le onde gravitazionali conservano la 'memoria' degli eventi che le hanno generate.
La loro esistenza era supportata finora solo da prove indirette ma da adesso diventa possibile osservarle in modo diretto e con esse osservare una porzione dell'universo finora invisibile e misteriosa, come le zone popolate dai buchi neri o da fantascientifiche 'scorciatoie' per viaggiare nell'universo, i cosiddetti 'cunicoli' dello spazio-tempo (wormhole). La scoperta delle onde gravitazionali è anche la conferma definitiva della teoria della relatività generale. Erano infatti l'unico fenomeno previsto da questa teoria a non essere stato ancora osservato. Secondo Einstein, quando una qualsiasi massa (che sia un sasso, una stella o un buco nero) viene accelerata, emette onde gravitazionali. Sono segnali molto deboli e complicati da osservare perchè fanno 'oscillare' tutto lo spazio-tempo, compresi gli strumenti che dovrebbero rilevarli. Riuscire a vederle è stata considerata a lungo una sfida impossibile.
Nonostante ciò negli anni '60 il fisico americano Joseph Weber mise a punto un strumento che teoricamente avrebbe potuto rivelare 'l'impossibile'. Erano due grandi antenne cilindriche distanti fra loro 1.000 chilometri che, se attraversate da un'onda gravitazionale, avrebbero oscillato con un piccolo ritardo l'una rispetto all'altra. L'esperimento fallì ma dette inizio alla sfida. L'Italia la raccolse da subito con uno dei ragazzi di via Panisperna, Edoardo Amaldi, e con Guido Pizzella. Auriga e Nautilus sono stati i primi esperimenti, condotti nei Laboratori dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) di Legnaro (Padova) e Frascati (Roma), e con Explorer al Cern di Ginevra.
Oggi gli strumenti più avanzati sono interferometri laser, come le due macchine gemelle americane Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e l'europeo Virgo, ideato da Adalberto Giazotto e realizzato a Cascina dalla collaborazione tra Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e Centre National de la Recherche Scientifique (Cnrs), nell'ambito dello European Gravitational Observatory (Ego). Per il futuro si punta alla costruzione di un super telescopio 'gravitazionale' nello spazio, che potrebbe nascere dai test che sta conducendo la missione Lisa Pathfinder, dell'Agenzia Spaziale Europea (Esa).
Le antenne che ascoltano le onde gravitazionali
Due 'nastri' blu che si incontrano nella campagna alle porte di Pisa, a Cascina: ha questo aspetto Virgo, lo strumento progettato per dare la caccia alle onde gravitazionali e che lavora in tandem con l'americano Ligo. Nato dall'idea lanciata a metà degli anni '80 dai fisici Adalberto Giazotto e Alain Brillet, Virgo fa parte dell'Osservatorio Gravitazionale Europeo (Ego), fondato nel 2000 dall'Italia, con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e dalla Francia, con il Consiglio nazionale della ricerca scientifica Cnrs. Oggi Ego è diretto da Federico Ferrini e vi lavorano circa 250 ricercatori di 19 laboratori di 5 Paesi (Italia, Francia, Olanda, Polonia e Ungheria).
La collaborazione Virgo è coordinata da Fulvio Ricci, di Infn e università Sapienza di Roma. Costato complessivamente circa 78 milioni di euro, Virgo è costituito da due bracci gemelli lunghi tre chilometri , nei quali, all'interno di tubi a vuoto, viaggiano due fasci laser ottenuti dividendo in due un unico fascio con uno specchio. All'interno di ogni tunnel, i fasci laser vengono riflessi da speciali specchi che li fanno viaggiare avanti e indietro per centinaia di volte, allungandone il percorso fino a 300 chilometri. Quando le due metà dei fasci laser tornano a unirsi, si produce una figura d'interferenza. Vale a dire che se uno dei due fasci laser viene colpito da un'onda gravitazionale, può allungarsi o accorciarsi rispetto all'altro.
Questa tecnica permette di rilevare variazioni piccolissime, delle dimensioni di un miliardesimo del diametro di un atomo. Questa sensibilità potrà essere ulteriormente aumentata nella versione potenziata di Virgo (Advanced Virgo) prevista nella seconda metà del 2016. Lo strumento diventerà circa 10 volte più potente e potrà guardare 10 volte più lontano, ampliando di 1.000 volte il volume di universo che potrà osservare. Grazie all'accordo di collaborazione firmato nel 2007 ed esteso nel 2014, Virgo e Ligo lavorano in tandem, i dati sono messi in comune e analizzati insieme, e insieme si pubblicano i risultati scientifici. Le due antenne di Virgo si trovano negli Stati Uniti sono entrati in funzione nel 2004 negli Stati Uniti (ad Handford, nello Stato di Washington, e a Livingston, nella Louisiana). Recentemente sono stati potenziati ed è stata questa nuova versione, chiamata Advanced Ligo, ad ascoltare per la prima volta le vibrazioni dello spazio-tempo. Diretta da Gabriela Gonzales, la collaborazione Ligo (Laser InterferometerGravitational-WaveObservatory) è condotta congiuntamente dal Massachusetts Institute of Technology (Mit) e dal California Institute of Technology (Caltech), insieme ad altri centri di ricerca e università degli Stati Uniti, e comprende oltre 900 ricercatori di tutto il mondo.
Onde gravitazionali: Giani, orgogliosi ed emozionati
“Orgogliosi ed emozionati”, e “grati al lavoro di tutti i ricercatori che hanno permesso questa scoperta straordinaria; cambia il nostro sguardo sull’Universo, come fece Galileo 400 anni fa”. Così Eugenio Giani, presidente del Consiglio regionale, appresa la notizia del nuovo successo della fisica italiana: la scoperta delle onde gravitazionali annunciata a Cascina dalla collaborazione Virgo, alla quale l'Italia partecipa con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).
Dopo le onde gravitazionali è il Big Bang il nuovo obiettivo
Buchi neri, supernovae e stelle di neutroni sono i nuovi oggetti che adesso è possibile vedere e 'ascoltare', ma il prossimo traguardo è conoscere l'universo com'era immediatamente dopo il Big Bang: continua a guardare lontano Adalberto Giazotto, il 'papà' del progetto Virgo, una delle tre potenti antenne che oggi nel mondo sono in grado di intercettare le onde gravitazionali.
"E' una grande gioia e sono fortunato di essere qui a viverla", ha detto Giazotto riferendosi alla scoperta delle onde gravitazionali. "Abbiamo avuto il merito di essere quelli che hanno trovato per primi la macchina giusta e adesso abbiamo molte idee nuove. Ora l'obiettivo è lavorare su frequenze sempre più basse per trovare le onde gravitazionali emesse al momento del Big Bang. Nessun'altra radiazione conserva la memoria di quel momento". Lungo questa strada, poi, ci si potrebbe imbattere in "cataclismi che nessuno conosce, e per lavorare a frequenze sempre più basse bisognerà andare fuori dalla Terra, nello spazio".
L'idea di costruire uno strumento come Virgo l'ha avuta all'inizio degli anni '80, sulla scia di "una vecchia passione per la relatività generale. Ho sempre considerato la teoria di Einstein un risultato pazzesco della mente e perciò mi sono riproposto di vedere se avrei potuto fare qualcosa per verificarlo sperimentalmente". A Giazotto si deve l'idea di andare a cercare le onde gravitazionali su frequenze molto basse, in un periodo in cui tutti i fisici erano convinti di trovarle nelle alte frequenze.
"Mi presero per matto", racconta, ma alla fine degli anni '80 è riuscito a realizzare la sua idea di costruire dei super-attenuatori, una sorta di potentissime sospensioni capaci di smorzare qualsiasi elemento potesse disturbare il segnale. Il primo strumento del genere era nato nella vecchia sede dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) a San Piero a Grado (Pisa): "il risultato è stato immediatamente positivo, con una grande attenuazione del rumore sismico, per cui la nostra proposta di costruire un interferometro stava cominciato a prendere forma".
L'amicizia con il francese Alain Brillet è stata decisiva e insieme hanno portato avanti il progetto Virgo, approvato nel 1994. Nel 2009 è stata ha avuto via libera il potenziamento di Virgo, previsto entro l'anno.
Onde gravitazionali, aveva ragione Einstein. 'Frutto spontaneo' della teoria della relatività
Le onde gravitazionali sono state un 'frutto spontaneo' della teoria della relatività di Albert Einstein: ''formulando la sua equazione, un secolo fa, Einstein pensava alla gravità non più come ad una forza, ma come una caratteristica dello spazio-tempo ed ha trovato la soluzione dell'equazione nelle onde gravitazionali'', spiega Pia Astone, ricercatrice dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e fra i sei fisici che hanno redatto l'articolo sulla scoperta delle onde gravitazionali. Così come si mettono in relazione un campo elettromagnetico con l'esistenza di onde elettromagnetiche, Einstein indicava la possibilità di fare lo stesso con mettendo in relazione il campo gravitazionale con le onde gravitazionali.
"Tuttavia - osserva la ricercatrice - per un molto tempo le onde gravitazionali sono state considerate solo un fenomeno matematico". Quando, poi, Einstein ha fatto i calcoli basandosi sulla sua equazione ha avuto come risultato una quantità di energia irradiata così bassa da considerare le onde gravitazionali impossibili da misurare. La vera caccia alle onde gravitazionali cominciò solo negli anni '60, quando l'americano Joseph Weber cominciò a costruire uno strumento per rilevarle e altri due americani, Russell Hulse e Joseph Taylor, hanno avuto la prima conferma indiretta di onde gravitazionali emesse da una pulsar.
Onde gravitazionali nuovo successo fisica italiana: dai ragazzi di Via Panisperna al bosone di Higgs
La scoperta delle onde gravitazionali è l'ultimo di una lunga serie di successi della fisica italiana contemporanea. Ancora oggi, infatti, si continuano a raccogliere i frutti della Scuola Italiana di Fisica che, dai tempi del gruppo di Enrico Fermi e dei suoi ragazzi di Via Panisperna, ha collezionato un traguardo dopo l'altro nei settori più diversi della fisica, dall'esplorazione dell'infinitamente piccolo, con la ricerca sulle particelle elementari, allo studio dell'infinitamente grande, con l'astrofisica e la cosmologia.
Da decenni, per esempio, i fisici italiani sono di casa al Cern tramite l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn): uno degli allievi di Fermi, Edoardo Amaldi, è stato tra i fondatori, e ben tre italiani lo hanno diretto: Carlo Rubbia, Enrico Maiani e adesso Fabiola Gianotti.
Proprio al Cern Rubbia ha contribuito alla fisica con una scoperta che nel 1984 lo ha portato al Nobel, quella delle particelle Zeta zero: è stata la dimostrazione dell'interazione elettrodebole, frutto dell'unificazione di due delle quattro interazioni fondamentali della natura.
Un altro contributo fondamentale allo studio delle interazioni deboli è venuto da Nicola Cabibbo, che ha portato a formulare l'ipotesi dell'esistenza di almeno tre famiglie di quark Sempre al Cern, Luciano Maiani è stato fra gli ideatori di quello che oggi è il più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) e Fabiola Gianotti è stata fra i protagonisti di un'altra scoperta fondamentale degli ultimi anni, quella del bosone di Higgs, la particella grazie alla quale ogni cosa ha una massa. Hanno una firma italiana anche gli esperimenti condotti nello spazio a caccia della materia oscura e antimateria, come Pamela, Dama e Ams.
E sotto la roccia del Gran Sasso, così come dalle profondità del Mediterraneo, esperimenti ideati da italiani all'interno di collaborazioni internazionali danno la caccia alle particelle più sfuggenti dell'universo, i neutrini.