{"id":9586,"date":"2021-02-21T14:50:06","date_gmt":"2021-02-21T13:50:06","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9586"},"modified":"2021-02-26T19:02:27","modified_gmt":"2021-02-26T18:02:27","slug":"due-grandangoli-cinesi-per-le-onde-gravitazionali","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9586","title":{"rendered":"Due grandangoli cinesi per le onde gravitazionali"},"content":{"rendered":"\n

La coppia di satelliti gemelli della missione Gecam, lanciata il 9 dicembre scorso, sar\u00e0 la controparte elettromagnetica degli interferometri per onde gravitazionali: i due telescopi spaziali sono progettati per monitorare continuamente l\u2019intero cielo in cerca di lampi di raggi gamma come quelli prodotti dalla fusione di due stelle di neutroni<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Rappresentazione artistica dei due satelliti Gecam in orbita. Crediti: Gecam team\/Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Quanto a missioni spaziali, per Cina e Giappone il 2020 \u2013 lo <\/strong><\/a>abbiamo<\/a><\/strong> visto<\/strong><\/a> \u2013 \u00e8 stato un anno strepitoso. E non solo per missioni con potenziali ricadute anche sul versante industriale ed economico \u2013 sia Chang\u2019e-5<\/strong><\/a> che Hayabusa2<\/a><\/strong> sono state un eccellente banco di prova per un futuro sfruttamento minerario<\/em>, rispettivamente, della Luna e degli asteroidi \u2013 ma anche per quelle di scienza di base, la scienza guidata \u201csolo\u201d dalla sete di conoscere. Il Giappone con LiteBird<\/strong><\/a>, missione per lo studio della polarizzazione del fondo cosmico a microonde<\/em> approvata dalla Jaxa nel 2019<\/a> <\/strong>e selezionata quest\u2019anno fra quelle a pi\u00f9 alta priorit\u00e0<\/strong><\/a>. La Cina con il lancio verso Marte di Tianwen-1<\/strong><\/a>, avvenuto l\u2019estate scorsa, e appena due settimane fa \u2013 il 9 dicembre 2020 \u2013 con il lancio (messo un po\u2019 in ombra dal rientro di Chang\u2019e-5) della missione Gecam<\/strong><\/a>: due satelliti gemelli dedicati all\u2019astronomia multimessaggera<\/em> realizzati dal National Space Science Center dell\u2019Accademia delle scienze cinese.<\/p>\n\n\n\n

Gi\u00e0, l\u2019astronomia multimessaggera<\/strong>: che fine ha fatto? Era nata alle 14:41 ora italiana del 17 agosto 2017<\/a><\/strong>. Giorno in cui vennero osservate simultaneamente onde gravitazionali e onde elettromagnetiche prodotte dallo stesso evento<\/em>. Due messaggeri \u2013 i fotoni<\/strong> e le onde gravitazionali<\/strong> \u2013 per un solo messaggio: l\u00e0 a circa 130 milioni di anni luce da noi due stelle di neutroni si sono fuse fra loro<\/strong>. Non era mai accaduto prima: la registrazione \u201cmultisensoriale\u201d era un fatto talmente nuovo che per descriverla fu necessario coniare una nuova espressione \u2013 astronomia multimessaggera<\/em>, appunto \u2013 scomodando persino la Crusca<\/a><\/strong> per deciderne il genere grammaticale. Nome in codice Gw 170817<\/strong>, fu il primo evento multimessaggero nella storia. E \u2013 neutrini a parte<\/strong><\/a> \u2013 anche l\u2019ultimo, almeno per ora.<\/p>\n\n\n\n

Nonostante il notevole aumento in sensibilit\u00e0 \u2013 e di conseguenza nel numero di eventi rilevati<\/a> \u2013 dal secondo al terzo run<\/em>, da quel lontano giorno dell\u2019estate 2017 a oggi solo una volta (il 25 aprile 2019<\/strong><\/a>) gli interferometri per onde gravitazionali hanno rivelato un segnale che potrebbe<\/a><\/strong> di nuovo essere dovuto alla fusione di due stelle di neutroni. Ma in quest\u2019occasione non \u00e8 stata osservata alcuna controparte elettromagnetica dai telescopi<\/em>. Certo, si tratta di eventi molto rari da rivelare, lo si sapeva: mentre la fusione fra buchi neri genera segnali gravitazionali relativamente potenti<\/strong>, dunque percepibili anche se avvengono a grande distanza, quello prodotto da due stelle di neutroni \u00e8 assai pi\u00f9 debole<\/em>, di conseguenza la distanza massima consentita \u00e8 assai minore<\/em>, e ancor pi\u00f9 drasticamente ridotto risulta il volume<\/em> di universo che si riesce a tenere sotto osservazione. Nessuna sorpresa, dunque, se non se ne sono visti altri. Resta per\u00f2 quel lieve disagio di avere a che fare con una \u201cpopolazione\u201d di un solo individuo: non proprio l\u2019ideale per fare scienza.<\/p>\n\n\n\n

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Timeline dei primi cinque run<\/em> di osservazione di onde gravitazionali<\/strong>. L\u2019evento Gw 170817<\/strong> venne rivelato alla fine del secondo run (O2)<\/strong>. Il raggio della \u201csfera di universo\u201d<\/strong> entro la quale ciascun interferometro \u00e8 teoricamente in grado di rivelare una fusione fra stelle di neutroni \u00e8 indicato in megaparsec (Mpc).<\/strong> Crediti: Ligo<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

In ogni caso, \u00e8 evidente che occorre far crescere al pi\u00f9 presto la popolazione degli eventi multimessaggeri<\/em>. Come? Essenzialmente, le strade da percorrere sono due. Primo, continuare a migliorare la sensibilit\u00e0<\/strong> \u2013 e dunque il volume d\u2019universo monitorato \u2013 degli interferometri per onde gravitazionali<\/strong>. Le prospettive, come mostra la timeline<\/em> qui a fianco, sembrano buone: se nel run<\/em> O2 Ligo era teoricamente in grado di registrare fusioni di stelle di neutroni fino a 100 megaparsec di distanza, nel run O5 (dunque nel 2025<\/strong>, quando entrer\u00e0 in funzione anche Ligo-India<\/strong>) dovrebbe arrivare a 330 megaparsec<\/strong>, vale a dire un miliardo di anni luce. E anche gli altri interferometri \u2013 l\u2019europeo Virgo<\/strong> e il giapponese Kagra<\/strong> \u2013 promettono miglioramenti notevoli. La seconda strada da percorrere \u00e8 assicurarsi di riuscire a vedere anche la controparte elettromagnetica<\/em>. Da una parte, circoscrivendo quanto pi\u00f9 possibile la regione di cielo in cui l\u2019evento avviene, e passare dai tre interferometri del secondo run<\/em> ai cinque del quinto sar\u00e0 in questo senso di enorme aiuto. Dall\u2019altra, tenendo sott\u2019occhio la pi\u00f9 ampia porzione di cielo possibile. Auspicabilmente, tutto<\/em> il cielo simultaneamente.<\/p>\n\n\n\n

Ed \u00e8 qui che entrano in gioco i due satelliti gemelli cinesi Gecam<\/strong> appena lanciati. Come si pu\u00f2 facilmente dedurre anche dalla sola traduzione letterale di ci\u00f2 che si nasconde dietro all\u2019acronimo (Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor<\/em>), si tratta di una missione con il compito di tenere sotto controllo l\u2019intero cielo in cerca di controparti elettromagnetiche ad alta energia di onde gravitazionali<\/em>. Esattamente quel che serviva: due \u201cgrandangoli\u201d per raggi gamma che si spartiscono il cielo a met\u00e0 per non perdersi nemmeno un gamma ray burst<\/em> (lampo di raggio gamma, o Grb<\/a>) \u2013 in particolare i Grb short<\/em>, l\u2019esplosione di \u201cluce\u201d che ci si attende di osservare in corrispondenza di una fusione fra stelle di neutroni.<\/p>\n\n\n\n

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Uno dei due satelliti gemelli Gecam. Crediti: Accademia cinese delle scienze<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Non che i satelliti in grado di vedere i Grb mancassero. Per citarne solo alcuni: c\u2019\u00e8 Fermi<\/strong> (il primo fra tutti a diramare l\u2019allerta per l\u2019evento Gw 170817), c\u2019\u00e8 Integral<\/strong>, c\u2019\u00e8 l\u2019italiano Agile<\/strong> e c\u2019\u00e8 soprattutto Swift<\/strong>, dai tempi di reazione rapidissimi. Ma nessuno di loro \u00e8 un telescopio ad hoc per l\u2019astronomia multimessaggera<\/strong><\/em>. In particolare, nessuno di loro \u00e8 in grado di coprire tutto il cielo.<\/em> I due piccoli Gecam \u2013 un metro e trenta d\u2019altezza per un quintale e mezzo di peso ciascuno \u2013 sono invece nati proprio per questo: percorrendo orbite identiche, a circa 600 km d\u2019altitudine, ma mantenendosi esattamente ai lati opposti della Terra, con i loro \u201cgrandangoli per raggi gamma<\/em>\u201d (sono sensibili a fotoni da\u00a05\u2005keV a 5\u2005MeV<\/a><\/strong>) non lasciano nemmeno un angolo di cielo scoperto. Certo, come tutti gli obiettivi grandangolari non sono particolarmente adatti per cogliere i dettagli<\/em>, ma non \u00e8 quello il loro compito: a quello ci possono pensare \u2013 allertati per tempo \u2013 i \u201cteleobiettivi<\/strong>\u201d gi\u00e0 presenti nello spazio e sulla Terra. Il loro compito \u00e8 essere la controparte elettromagnetica degli interferometri per onde gravitazionali<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Peccato che quest\u2019ultimi \u2013 causa Covid \u2013 siano spenti dal 27 marzo scorso<\/strong><\/a>, giorno in cui la collaborazione Ligo-Virgo ha deciso di sospendere il terzo run<\/em><\/strong>. L\u2019inizio del quarto run<\/em>, che vedr\u00e0 pienamente attivo anche l\u2019interferometro giapponese Kagra<\/em>, \u00e8 attualmente in calendario a met\u00e0 2022<\/strong><\/a>. Insomma, per assistere a un bis dell\u2019astronomia multimessaggera occorre ancora un po\u2019 di pazienza.<\/p>\n\n\n\n

Leggi l’articolo originale su MEDIA INAF<\/a><\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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