LIGO e Virgo inaugurano l’era dell’astronomia multimessaggera

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Oct 18, 2017/ Off Comments / in Announcement / by

Gli osservatori gravitazionali LIGO e Virgo hanno visto per la prima volta la collisione fra due stelle di neutroni. L’osservazione simultanea da parte dei telescopi spaziali Fermi (NASA) e Integral (ESA) di un breve lampo di raggi gamma associato alla stessa sorgente ha permesso di fare un salto notevole nella comprensione dell’Universo. È la dimostrazione tanto attesa che i lampi di raggi gamma brevi, scoperti più di 40 anni fa, sono dovuti alla collisione di stelle di neutroni. Allo stesso tempo è la prima volta che un evento osservato dai rivelatori di onde gravitazionali viene visto anche da osservatori astronomici in orbita e a terra.
Circa due anni fa le collaborazioni LIGO e Virgo sono riuscite a osservare per la prima volta le onde gravitazionali. Oggi, a meno di due settimane dal conferimento del premio Nobel per la Fisica per quel traguardo, LIGO e Virgo annunciano un secondo risultato di enorme rilevanza scientifica, che dimostra quanto sia stata feconda l’apertura di questa nuova finestra per l’esplorazione del cosmo.

Il 17 agosto 2017 è una data destinata a rimanere nella storia della scienza. Alle 14:41, ora italiana, per la prima volta nella storia dell’osservazione dell’Universo gli osservatori gravitazionali LIGO e Virgo hanno visto un’onda gravitazionale prodotta dalla fusione di due stelle di neutroni, mentre i telescopi spaziali Fermi (NASA) e Integral (ESA) hanno simultaneamente osservato un breve lampo di raggi gamma associato alla stessa sorgente.

Con questa prima osservazione di un evento cosmico  sia nelle onde gravitazionali che elettromagnetiche inizia l’era dell’astronomia multimessaggera, che estende in modo decisivo il nostro modo di “vedere” e “ascoltare” il cosmo. La sinergia tra i due Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (l'Osservatorio LIGO) negli Stati Uniti col rivelatore Virgo, in Europa, abbinata alle osservazioni e alle indagini nella banda elettromagnetica ottenute da 70 telescopi a terra, tra cui REM, VST, VLT, e osservatori spaziali, come Fermi e Integral, Swift, Chandra, Hubble, è stata fondamentale per caratterizzare in modo chiaro tutta l’evoluzione dell’evento astrofisico.

Giovanni Andrea Prodi, coordinatore delle attività di analisi dati di Virgo, associato TIFPA-INFN e fisico dell’Università di Trento, ha seguito l’evento da Roma, dove era in corso una conferenza stampa al MIUR, promossa dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). «Questo risultato – ha commentato Prodi – apre una nuova era per l’astronomia, l’astronomia “multimessaggera”. Grazie alle informazioni ricevute dalle onde gravitazionali, possiamo finalmente svelare la natura di alcuni fra gli eventi astrofisici più catastrofici: i lampi di raggi gamma. Ciò è stato possibile grazie all’ingresso di Virgo nella rete di antenne per onde gravitazionali. I tre rivelatori LIGO e Virgo hanno lavorato nell’agosto 2017 come un singolo strumento planetario, rendendo possibile indicare la direzione nel cielo dove è avvenuta la fusione di due stelle di neutroni. I telescopi sono così riusciti a seguire l’evoluzione della luce emessa dalla materia espulsa dall’urto, a tutte le lunghezze d’onda. In quei processi si formano materiali per noi essenziali, gli elementi più pesanti del ferro, una parte importante della polvere di stelle di cui è fatto il nostro mondo. L’osservazione ha anche permesso di confrontare la velocità delle onde gravitazionali e della luce nella loro corsa verso la Terra, concludendo che sono uguali a meglio di una parte su un milione di miliardi».
L’attesa e l’entusiasmo a Trento per questa notizia erano palpabili, anche considerato il ruolo che i fisici trentini hanno avuto nella scoperta: «Il gruppo di Trento si occupa dello studio teorico di queste sorgenti per mezzo di simulazioni numeriche su supercomputer ed è in particolare attivo proprio sugli aspetti volti a trovare una connessione tra il segnale gravitazionale e le sue controparti elettromagnetiche» spiega Bruno Giacomazzo, associato TIFPA-INFN e fisico dell’Ateneo trentino. «La scoperta di oggi non soltanto conferma l’importanza di questi studi, ma ci spinge anche ad aumentare ulteriormente gli sforzi fatti a Trento per essere pronti anche quando Virgo e LIGO avranno aumentato ulteriormente la loro sensibilità e saranno a disposizione nuove e più accurate misure. È definitivamente iniziata una nuova era nel campo della Astrofisica».
Antonio Perreca, arrivato di recente all'Università di Trento dal California Institute of Technology (Caltech) ed anch'egli associato TIFPA-INFN, aggiunge: «Da quest’anno Trento assume un ruolo di primo piano anche dal punto di vista sperimentale, contribuendo all’aumento della sensibilità di Virgo che permetterà insieme a LIGO di captare segnali più lontani e allo stesso tempo di aumentare il numero di rivelazioni»

Una simulazione che riproduce l'ultima danza di una coppia di stelle di neutroni è accessibile dalla pagina multimedia di questo sito.