Il 2024 si avvicina e con esso la decisione finale sul sito che ospiterà l’osservatorio di onde gravitazionali “Einstein Telescope”. Nel mentre in Sardegna si sono costituiti comitati popolari e politici in supporto alla candidatura della Sardegna: per la prima volta in decenni i Sardi, per natura individualisti, si sono uniti e combattono per un obiettivo d’interesse comune.
L’Einstein Telescope, o semplicemente ET, è un progetto di studio per la realizzazione di un rilevatore di onde gravitazionali di terza generazione a livello Europeo. Questa storia inizia nel 2004, quando questo progetto venne proposto per la prima volta attraverso il coordinamento dell’Osservatorio gravitazionale europeo e il supporto di 8 istituti di ricerca nazionali che operano nel campo delle onde gravitazionali. Lo sviluppo e la progettazione dell’ET si basa sul successo e la ricerca scientifica degli osservatori gravitazionali di seconda generazione “LIGO”, negli Stati Uniti, e “Virgo” a Cascina in Prov. Pisa. Il progetto di un osservatorio di terza gen. nasce proprio dalla necessità di creare un’infrastruttura altamente sensibile e in grado di isolare soprattutto il rumore sismico circostante, fattore che rende meno preciso lo studio delle onde in questione. Nel 2011, grazie ai fondi europei FP6 (2004) e FP7 (2008), venne pubblicato il primo studio propositivo, il quale prevede un osservatorio di terza generazione interamente sotterraneo, così da ridurre il disturbo causato dal rumore sismico ambientale. E fu così che si arrivò al 2020 con la creazione di un consorzio di stati UE in supporto all’infrastruttura di ricerca e la trasmissione del progetto dell’interferometro allo ESFRI (European Strategic Forum for Research Infrastructure) per la RoadMap 2021, con supporto politico di Italia, Polonia, Paesi Bassi, e Belgio. Ad oggi rimangono solo due siti candidati dei cinque inizialmente proposti: l’Euroregione Mosa-Reno o Limburgo (al confine tra Paesi Bassi, Belgio e Germania) e il sito minerario di Sos Enattos a Bitti, Lula e Onanì (nella provincia di Nuoro, Sardegna, Italia). La decisione finale sulla selezione di uno dei due siti sarà presa entro il 2024, così da poter permettere la progettazione, implementazione e inizio della costruzione entro la fine del decennio, permettendo all’ET di essere operativo entro il 2035.
Al di là di ogni posizione campanilistica che ha afflitto e continua ad affliggere il bel paese, è ovvio che in Italia si fa il tifo per la realizzazione del sito in Sardegna e, soprattutto negli ultimi due anni, non è mancato il supporto politico ed economico da parte della Regione Autonoma di Sardegna e dal Governo centrale, viste le conseguenze economiche che un’infrastruttura del genere potrebbe avere sulla regione del nuorese e della Sardegna tutta.
In questo articolo parleremo proprio di questo ma prima di spiegare l’impatto finanziario che l’ET potrebbe avere sul tessuto socio economico della area, dobbiamo spiegare come dovrebbe operare, nella pratica, l’osservatorio e cosa sono le onde gravitazionali, proprio per far comprendere l’importanza, a livello scientifico e non solo economico, di questo progetto. È a questo che dedichiamo la prima parte dell’articolo.
Che cosa è l’Einstein Telescope? Come menzionato sopra, l’ET sarà un osservatorio per lo studio delle onde gravitazionali, il quale sarà in grado di osservare i processi che governano l’universo con sensibilità e precisione mai raggiunte finora. Ma cosa sono le onde gravitazionali? Teorizzate per la prima volta circa un secolo fa da parte di Albert Einstein, nel 2015 ne venne dimostrata e provata la loro esistenza attraverso la collaborazione di LIGO-Virgo, scoperta che, nel 2017, valse il Premio Nobel a Kip Thorne, Barry Barish e Rainer Weiss[1], le onde gravitazionali possono essere immaginate come delle onde messaggere causate da eventi astronomici che si propagano nel tessuto spazio temporale. Sono “create”, come già accennato, da eventi astronomici in cui sono coinvolte grandi masse in accelerazione come, per esempio, l’esplosione di una supernova, la collisione e la coalescenza di stelle di neutroni, la formazione di buchi neri, la fusione tra buchi neri di massa stellare, la rotazione di stelle di neutroni dalla forma distorta e, infine, il residuo di onde gravitazionali create con la nascita dell’universo. Di conseguenza, attraverso lo studio delle onde gravitazionali, sarà possibile far luce su fenomeni cosmici come la fusione di buchi neri e di stelle di neutroni, contribuendo alla conoscenza degli spazi più reconditi dell’universo.
Come accennato sopra, il progetto di un osservatorio di terza gen. nasce proprio dalla necessità di creare un’infrastruttura altamente sensibile e in grado di isolare soprattutto il rumore sismico circostante, fattore che rende meno preciso lo studio delle onde in questione da parte degli osservatori di seconda gen. E proprio per questo motivo, il supposto ET è stato progettato come un osservatorio sotterraneo e, differentemente dai già presenti LIGO e Virgo, sarà costituito da tre interferometri disposti a triangolo (immagine sottostante). Inoltre, la lunghezza dei bracci degli interferometri sarà accresciuta da 3 a 10 km, e verranno implementate nuove tecnologie, quali attività di mitigazione del rumore, implementazione di nuove tecnologie per la riduzione delle fluttuazioni termiche. Si tratta di un sostanziale upgrade degli osservatori già operativi.
Di conseguenza, grazie all’Einstein Telescope, e grazie alla sua capacità di misurazione e rilevamento delle onde in questione, sarà possibile per la prima volta osservare eventi cosmici dell’universo con maggiore precisione, rendendo sondabile l’intera popolazione di buchi neri di massa stellare, e osservare l’eco dell’origine dell’universo.
Inoltre, uno studio più preciso e approfondito delle onde gravitazionali potrebbe innescare un processo di innovazione scientifica e tecnologica in campi che spaziano dalla sensoristica ad altissima sensibilità ai sistemi di controllo a basso rumore, dalla meccanica di precisione all’ottica quantistica, dai laser ad alta potenza all’intelligenza artificiale.
[1] Redazione Ansa. 16 ottobre 2017. Il Nobel per la Fisica alla scoperta delle onde gravitazionali. Redazione Ansa. Disponibile al sito: https://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/fisica_matematica/2017/10/03/nobel-fisica-a-kip-thorne-barry-barish-e-rainer-weiss_07044a5a-f10b-47f2-8e97-ce0d25b0a856.html