Il silenzio di un'immensa terra desolata in cui cercare riverberi provenienti dal tempo in cui tutto ebbe inizio. L'Osservatorio Simons sarà costruito nel deserto cileno di Atacama ad un'altitudine di diverse migliaia di metri allo scopo di studiare le onde gravitazionali primordiali originatesi nei primi istanti del Big Bang. Il gruppo di ricerca della SISSA guidato da Carlo Baccigalupi e Francesca Perrotta prenderà parte a questo prestigioso progetto internazionale che porterà alla realizzazione di un progetto di telescopio ultramoderno. Il loro ruolo comprenderà lo studio e la rimozione dei "contaminanti del segnale", emissioni dalla nostra galassia e da altri oggetti astrofisici che interferiscono con l'analisi e lo studio delle onde gravitazionali primordiali.

"Studiando e misurando queste onde, originato pochi istanti dopo il Big Bang significa avvicinarsi ancora di più a quel momento zero in cui è nato l'universo". Così i cosmologi Carlo Baccigalupi e Francesca Perrotta hanno spiegato l'importanza della ricerca che li vedrà coinvolti in un progetto internazionale finanziato dalla Fondazione Simons e dalla Fondazione Heising-Simons. "Si tratta di uno dei grandi temi di astrofisica e cosmologia su cui si sta lavorando molto e che ci sta portando nuove importanti scoperte e sfide scientifiche grazie ai progressi compiuti con il Planck sonda. L'Osservatorio Simons, per il quale sono stati stanziati 40 milioni di dollari, darà un grande contributo in questo", hanno continuato i ricercatori.

Le onde gravitazionali sono distorsioni della curvatura spazio-temporale che si propagano come onde. Previsto dalla teoria della Relatività Generale ma non dalla teoria della gravità di Newton, questi sono fenomeni che sono stati osservati direttamente solo in tempi estremamente recenti, nel 2015, come risultato del lavoro del team di interferometro LIGO, come emissioni derivanti dalla collisione di due buchi neri decine di volte più grandi del sole. Questa straordinaria scoperta ha dato un ulteriore potente impulso alla ricerca della comunità scientifica sulle onde gravitazionali generate dal Big Bang.

La realizzazione dell'enorme progetto del telescopio che consentirà agli scienziati di studiare queste onde dovrebbe iniziare tra circa due anni. Tutti i gruppi di ricerca coinvolti si ritroveranno quest'estate in California per decidere le caratteristiche tecniche di questo strumento ultrasofisticato. Le prime osservazioni sono attese entro la fine del decennio. In un progetto congiunto che coinvolge gli Stati Uniti, Giappone ed Europa, La SISSA - per ora unico partner italiano - giocherà un ruolo importante.

Nelle parole di Baccigalupi e Perrotta:"Il nostro gruppo di ricerca, coinvolgendo anche Davide Poletti, Nicoletta Krachmalnicoff e Giuseppe Puglisi, insieme a istituzioni europee come il Laboratorio di Astrofisica e Cosmologia di Parigi e l'Imperial College, Londra, studieremo i contaminanti del segnale, ovvero le emissioni provenienti dalla nostra galassia, come polvere o gas, che possono interferire con l'analisi delle onde gravitazionali primordiali. Quello che faremo è tentare di misurare i segnali inquinanti ed eliminarli mediante l'applicazione di modelli matematici ai dati. L'Osservatorio Simons sarà il fulcro di uno studio che si inserisce in una linea di ricerca già consolidata per il gruppo triestino. In relazione anche a questo, il team della SISSA partecipa a RadioForegrounds, un progetto che fa parte di Horizon 2020 della Commissione Europea e di cui Francesca Perrotta è capofila italiana.

Il deserto di Atacama, con una superficie di oltre 100, 000 km ² , è considerato uno dei luoghi più aridi al mondo e lì sono già in corso esperimenti, con telescopi preesistenti come quello utilizzato nell'esperimento POLARBEAR (a 5200 metri di altitudine) in cui gli scienziati della SISSA stanno svolgendo un ruolo attivo nello studio del fondo cosmico a microonde. Due ulteriori telescopi, chiamato il Simons Array, sono già in costruzione nella stessa zona. Questi saranno ora affiancati dal più ampio programma di telescopi dell'Osservatorio Simons.