I ricercatori potrebbero rilevare più fusioni di buchi neri e stelle di neutroni con i piani per un nuovo osservatorio di onde gravitazionali di punta in Europa che si avvicina di un passo.

È stata presentata una proposta per l'inclusione dell'Einstein Telescope (ET) nella roadmap del Forum strategico europeo per le infrastrutture di ricerca (ESFRI), che permetterebbe l'osservazione dell'intero Universo attraverso le onde gravitazionali.

ET è un rivelatore di onde gravitazionali a terra proposto che sarà in grado di testare la teoria della relatività generale di Einstein e realizzare un'astronomia di onde gravitazionali di precisione.

Professor Stuart Reid, Capo del dipartimento di ingegneria biomedica a Strathclyde, è il co-presidente nominato di ottica per ET. È l'unico membro del Regno Unito dell'Instrument Science Board for ET ed è responsabile della tecnologia mirror che costituisce il cuore dell'infrastruttura proposta.

Questo si basa sul ruolo di leader internazionale di Strathclyde nella fabbricazione di rivestimenti laser dalle prestazioni estreme, che viene svolto in collaborazione con l'Istituto per la ricerca gravitazionale dell'Università di Glasgow e colleghi associati dell'Università della Scozia occidentale.

Buchi neri

Il professor Reid ha dichiarato:"I futuri osservatori di onde gravitazionali come il proposto ET significano che i ricercatori potrebbero rilevare più fusioni di buchi neri e stelle di neutroni, ci permettono di mappare come l'espansione dell'Universo, e osservare eventi completamente nuovi. L'esclusiva forma triangolare fornirà maggiori informazioni dai segnali astrofisici, individuare meglio le sorgenti nel cielo, e spingerà la comprensione scientifica di come si comportano la materia e la gravità testando la teoria della gravità di Einstein in forti campi gravitazionali".

Il forum svolge un ruolo chiave nel processo decisionale sulle infrastrutture di ricerca in Europa e la progettazione di ET è stata sostenuta da sovvenzioni della Commissione europea e da un consorzio di circa 40 istituti di ricerca e università in tutta Europa, che ha presentato ufficialmente la proposta.

Tunnel sotterranei

L'osservatorio richiederà 30 km di gallerie sotterranee, formando una forma triangolare, e utilizzerà i laser per misurare l'allungamento e la compressione dello spaziotempo da eventi astrofisici massicci e violenti.

ET si baserebbe sui risultati scientifici di Advanced Virgo in Europa e Advanced LIGO negli Stati Uniti negli ultimi cinque anni. È iniziato con la prima rilevazione diretta di onde gravitazionali nel settembre del 2015 ed è continuato nell'agosto 2017 quando sono state osservate le onde gravitazionali emesse da due stelle di neutroni coalescenti.

La recente osservazione di Advanced Virgo e Advanced LIGO della fusione di due buchi neri stellari per crearne uno 142 volte più massiccio del Sole, annunciato il 2 settembre 2020, dimostrato l'esistenza di tali oggetti precedentemente sconosciuti nel nostro Universo.

Per sfruttare appieno il potenziale, è necessaria una nuova generazione di osservatori e l'ET consentirebbe agli scienziati di rilevare qualsiasi coalescenza di due buchi neri di massa intermedia nell'intero universo e aiutare a comprenderne l'evoluzione.

Due siti per ET, che dovrebbe essere operativo entro la metà degli anni '30, sono in corso di valutazione, l'Euregio Mosa-Reno, ai confini del Belgio, Germania e Paesi Bassi, e in Sardegna, Italia, con una decisione attesa entro i prossimi cinque anni.