Osservata per la 1° volta in Toscana la fusione di due stelle di neutroni

L'interferometro VIRGO in provincia di Pisa a Cascina è stato uno degli elementi fondamentali per vedere l'esplosione delle due stelle che è avvenuta a 130 milioni di anni luce dalla terra

Dopo il Nobel per la Fisica assegnato a Rainer Weiss, Barry C.Barish e Kip S.Thorne per il loro decisivo contributo alla scoperta delle onde gravitazionali dell’universo, che ha menzionato anche le collaborazioni internazionali con la stazione che si trova a Cascina in provincia di Pisa arriva un nuovo straordinario successo per l’interferometro Virgo.

Per la prima volta nella storia è stata osservata un’onda gravitazionale prodotta dalla fusione di due stelle di neutroni e captata la radiazione elettromagnetica associata alla poderosa esplosione avvenuta durante il fenomeno. È la prima volta che un evento cosmico viene osservato sia attraverso onde gravitazionali che elettromagnetiche. Si avvia così l’era dell’astronomia multimessaggero, che cambierà e migliorerà in modo decisivo il modo di “vedere” e “ascoltare” il cosmo.

La scoperta è stata realizzata grazie alla sinergia tra i due Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (l'Osservatorio LIGO) negli Stati Uniti insieme al rivelatore Virgo, situato vicino Pisa e le osservazioni e le indagini ottenute da 70 telescopi a terra, tra cui l’osservatorio spaziale Fermi. A questi strumenti lavora un team di ricercatori dell’Università di Pisa e della locale Sezione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che hanno dato un contributo determinante a questa scoperta.

L’evento è avvenuto a 130 milioni di anni luce dalla terra, alla periferia della galassia NGC4993, in direzione della costellazione dell’Idra. Le due stelle di neutroni, grandi entrambe come la città di Roma, a conclusione del loro inesorabile e sempre più frenetico processo di avvicinamento, hanno spiraleggiato una intorno all’altra, emettendo onde gravitazionali che sono state osservate per circa 100 secondi. Quando si sono scontrate, hanno emesso un lampo di luce sotto forma di raggi gamma, osservato nello spazio circa due secondi dopo l’emissione delle onde gravitazionali dal satellite Fermi della Nasa e quindi confermato dal satellite Integral dell’ESA. Nei giorni e nelle settimane successive allo scontro cosmico è stata individuata l’emissione di onde elettromagnetiche in altre lunghezze d’onda, tra cui raggi X, ultravioletti, luce visibile, infrarossi e onde radio.

Gli astronomi hanno avuto un'opportunità senza precedenti per sondare con tutti i migliori strumenti per l’osservazione dell’universo oggi in funzione la collisione di due stelle di neutroni. Le osservazioni fatte dal telescopio Very Large Telescope (VLT) e guidate da ricercatori italiani rivelano evidenze della sintesi di elementi pesanti scaturiti in seguito all’immane esplosione, come l'oro e il platino e risolvendo così il mistero, che durava da decine di anni, dell’origine di quasi la metà degli elementi chimici più pesanti del ferro. Alle stesse conclusioni portano i dati raccolti dal telescopio spaziale Hubble della NASA. Gli scienziati hanno inoltre avuto la prima conferma diretta che le collisioni tra stelle di neutroni danno origine ai famosi ‘lampi di raggi gamma’ (o Gamma-Ray Burst, GRB) di breve durata.

I risultati di LIGO-Virgo sono stati pubblicati nella rivista Physical Review Letters, mentre molti altri articoli sia delle collaborazioni LIGO e Virgo che della comunità astronomica legata ai telescopi spaziali, come Integral e Fermi, sono stati presentati o accettati per la pubblicazione in varie riviste, tra cui Nature.

Il progetto Virgo consiste di oltre 280 fisici e ingegneri appartenenti a 20 diversi gruppi di ricerca europei: sei appartenenti al Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Francia; otto all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) in Italia; due al Nikhef in Olanda; il MTA Wigner RCP in Ungheria; il gruppo POLGRAW in Polonia; uno all'Università di Valencia in Spagna; l'European Gravitational Observatory, EGO, il laboratorio che ospita il rivelatore Virgo vicino Pisa in Italia, finanziato da CNRS, INFN e Nikhef.

 

17/10/2017