LIGO e Virgo: dalla prossima settimana nuova campagna per rilevare le onde gravitazionali

La rilevazione delle onde gravitazionali sono una modalità relativamente recente per comprendere i fenomeni (altamente energetici) che avvengono nell'Universo e saranno al centro di missioni come LISA dell'ESA. Grazie a una collaborazione a livello internazionale LIGO e Virgo torneranno presto a rilevarle puntando ad arrivare a oltre 200 eventi dell'attuale periodo di osservazione (chiamato O4).

La speranza della campagna osservativa è quella di coniugare la rilevazione delle onde gravitazionali con la controparte delle emissioni elettromagnetiche (sfruttando telescopi terrestri e spaziali). Questo permetterà di dare agli scienziati un quadro sempre più completo dei fenomeni che accadono nel Cosmo, dalla fusione di buchi neri alle stelle di neutroni alle esplosioni di supernove.

La collaborazione internazionale attualmente comprende LIGO - Virgo - KAGRA, con il terzetto di rilevatori che potrà iniziare la seconda parte del suo quarto ciclo di osservazione (O4b) il 10 aprile 2024. In particolare, Virgo (che si trova vicino a Pisa) potrà finalmente tornare attivo dopo aver posticipato la ripresa dell'attività.

©M.Perciballi

Gianluca Gemme (ricercatore dell'INFN) ha dichiarato "gli osservatori di onde gravitazionali sono progetti all'avanguardia e, come tali, devono affrontare molte sfide. Oggi siamo molto lieti di unirci al nuovo ciclo di osservazione. Il contributo di Virgo sarà fondamentale per migliorare la localizzazione di eventi multi-messaggero, che ci aspettiamo di rilevare in questa seconda fase del run. [...] "La buona notizia è che, dopo un lungo periodo di messa a punto e molte difficoltà, siamo riusciti a migliorare la sensibilità del rivelatore fino a 60 Mpc, che è pari ai livelli più alti raggiunti da Virgo in passato. Non abbiamo ancora raggiunto i nostri obiettivi di progetto, per cui il lavoro per migliorare ulteriormente la sensibilità continuerà durante la presa dati".

Questo consentirà di avere dati non solo dai due interferometri LIGO negli Stati Uniti che sono stati impiegati nella prima parte del quarto ciclo (O4a) da maggio 2023 a gennaio 2024. O4b si dovrebbe invece concludere all'inizio del prossimo anno.

Se si considera il solo periodo O4a, in 7,5 mesi sono stati rilevati 81 possibili eventi legati alle onde gravitazionali, pari a un evento ogni 2 o 3 giorni (e per questo si stima che a febbraio 2025, O4 dovrebbe averne catalogati circa 200). Grazie ai miglioramenti di Virgo durante la fase di commissioning, l'interferometro dovrebbe riuscire a rilevare collisioni standard tra due stelle di neutroni fino a circa 220 milioni di anni luce dalla Terra. Più gli eventi saranno energetici, più la distanza di rilevazione aumenterà. Con gli aggiornamenti sarà poi possibile rilevare fenomeni come le onde gravitazionali continue che sono generate da oggetti celesti come le pulsar.