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LIGO colpisce ancora!

I due segnali visti dalle 2 antenne, prima e dopo l'operazione di "filtraggio" dal rumore
I due segnali visti dalle 2 antenne, prima e dopo l'operazione di "filtraggio" dal rumore LIGO/VIRGO consortium / AAS

Si è appena tenuta una conferenza stampa in California per fare il punto sulla ricerca di onde gravitazionali con le antenne LIGO. E l'annuncio clamoroso di un secondo Black-Hole merging è arrivato (e forse c'è anche un terzo evento meno significativo)!

Negli ultimi 4 giorni si è tenuta a San Diego (California) la 228a riunione dell' American Astronomical Society (AAS) e, come ultimo intervento, c'è stato l'attesissimo resoconto sulle osservazioni di Ligo dopo il clamoroso annuncio dell' 11 Febbraio.

LIGO 2nd detection1

 Gabriella Gonzales illustra il segnale di Dicembre - LIGO/VIRGO consortium / AAS

 Ebbene, come ha raccontato Gabriella Gonzales del team LIGO, un secondo evento è stato effettivamente osservato da entrambe le antenne LIGO il 26/12/2015 alle 3:38 UTC; il segnale, prodotto da due buchi neri spiraleggianti più leggeri rispetto a quelli di Settembre (14 e 8 masse solari), è più debole del precedente ma comunque statisticamente significativo e dalla forma inequivocabile. Esso corrisponde alla conversione di 1 massa solare in energia sottoforma di onde gravitazionali; giungendo sulla Terra 1.4 miliardi di anni dopo, hano prodotto una deformazione spazio-temporale ("strain") pari a 3·10-22 pari al 75% dell' evento di Settembre (circa la metà in termini energetici) L'onda, con il classico andamento "chirp" (rapido aumento di intensità e frequenza nelle fasi finali) è stata osservata per un tempo più lungo (circa 0.7 secondi, le ultime 30 orbite dei due corpi) e aveva una frequenza più alta.

LIGO 2nd detection 3a

Fulvio Ricci mostra i tre segnali osservati (ripulite dal rumore) - LIGO/VIRGO consortium / AAS

 Fulcio Ricci (direttore di Virgo) dell'Università della Sapienza ha spiegato che questi risultati sono stati ottenuti facendo osservazioni nel periodo 12/9/15 -19/1/16 per un totale di 48.5 giorni utili. E' stato illustrato anche il metodo matematico utilizzato, in pratica viene fatta una sorta di convoluzione tra il segnale osservato (dominato dal rumore) e quello atteso; come si vede nella figura d'apertura nella parte inferiore, questo algoritmo ha attivato un chiaro picco di "trim" con una significatività statistica elevata, pari a 5 sigma!

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Cronologia dei tre eventi all'interno della finestra osservativa - LIGO/VIRGO consortium / AAS

 Oltre ai due eventi del 14 Settembre e del 26 dicembre, c'è un terzo possibile evento il 12 Ottobre apparentemente dovuto a buchi neri di massa intermedia tra quella degli altri due; tuttavia, in questo caso il rapporto segnale/rumore non è stato così favorevole (poco meno di 10, contrto 13 e 24 degli altri due eventi) e infatti si parla di un evento "trigger" piuttosto che di un evento GW (Gravitational Wave). L'analisi è ora conclusa e non ci sono possibilità di rivelare altri eventi da queste osservazioni.

LIGO 2nd detection 4

Significatività statistica dei tre segnali; l'istogramma rappresenta il livello di rumore nel rivelatore - LIGO/VIRGO consortium / AAS

 David Reitze del Caltech e direttore di Ligo ha illustrato i futuri sviluppi dell'astronomia fatta con onde gravitazionali. In primo luogo, in questo momento le antenne LIGO sono spente perchè si sta facendo dei nuovi upgrade che alla fine dell'anno consentiranno di incrementare del 25% la sensibilità e questo si tradurrà in un aumento del 50%-100% nella frequenza di eventi osservati, grazie al volume di spazio più grande raggiungibile. Nei prossimi anni, grazie all'aggiunta delle antenne Virgo, Kagra e LIGO-India la sensibilità aumenterà ulteriormente e, soprattutto, saremo in grado di identificare con precisione la direzione di provenienza dei segnali.

LIGO 2nd detection 6

Sviluppi futuri sul rivelatore LIGO illustrati da Reitze - LIGO/VIRGO consortium / AAS

LIGO 2nd detection 5

LIGO/VIRGO consortium / AAS

Riferimenti:
- https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160615
-
http://www.ligo.org/science/Publication-GW151226/index.php

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

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