«Primi a vederle», la scoperta nordestina in anteprima su AND: ecco il primo capitolo

La concitazione che interrompe la routine, la frustrazione di un’attesa lunga un secolo spazzata via dall’entusiasmo per la rivelazione di un segnale che contiene informazioni rivoluzionarie: si apre così «Primi a vederle», il libro del giornalista padovano Alessandro Macciò che celebra «le onde gravitazionali, la scoperta del secolo e i ricercatori del gruppo INFN Padova-Trento» e del quale vi abbiamo già parlato (Padova University Press, 123 pagine, 15 euro). Si apre cioè con il racconto della conversazione via Skype tra Marco Drago e Gabriele Vedovato, i due ricercatori che il 14 settembre del 2015 assistono alla prima apparizione delle onde gravitazionali predette da Albert Einstein nel 1915. Nei capitoli successivi il libro ricostruirà l’appassionante storia delle ricerche dagli anni Settanta ad oggi, con un occhio di riguardo ai laboratori del Nordest, e spiegherà perché senza l’osservazione di Drago e Vedovato le onde gravitazionali sarebbero probabilmente ancora avvolte nel mistero. Per gentile concessione dell’autore e dell’editore, riportiamo il primo capitolo del libro che verrà presentato venerdì 29 settembre a Padova: l’appuntamento è nell’aula Gabbin di Palazzo Bo alle 21, durante la Notte dei Ricercatori “Venetonight”.

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Wow

È il 14 settembre del 2015, un lunedì, e succede negli Stati Uniti a notte fonda, in due laboratori di ricerca separati da tremila chilometri di distanza e 120 minuti di fuso orario: l’una e 51 ad Hanford, Washington, le tre e 51 a Livingston, Louisiana. I due rivelatori del team ligo[1] captano il segnale sprigionato da un evento catastrofico a un miliardo e trecento milioni di anni luce dalla Terra: la fusione tra due enormi buchi neri che scuote l’Universo fino a deformarlo.

Trasmesso dai due rivelatori a un cluster di computer in California, il segnale raggiunge Hannover e sollecita un programma di analisi dati che genera l’allarme nel giro di tre minuti: le 11.54 italiane. Gabriele Vedovato, fisico del gruppo Virgo[2] Padova-Trento, è seduto davanti al pc nel suo ufficio di Legnaro (Padova) quando se ne accorge. Alle 12.02 scrive via Skype al collega Marco Drago, che legge e risponde dal suo studio di Hannover:

«Ciao Marco, mi stanno arrivando vari mail di trigger trovati. Sono tutti allo stesso secondo. Non riesco ad aprire la pagina online».

Alle 12.09 Drago manda la prima immagine del segnale, che suscita due «Wow» in simultanea.

Alle 12.12, dopo un rapido confronto, Vedovato conclude:

«Abbiamo visto insieme per la prima volta una gw».

Nel gergo dei fisici gw sta per «gravitational wave», onda gravitazionale: il nome in codice di quella apparsa il 14 settembre 2015 sarà gw150914.

La sensazionale osservazione di Drago e Vedovato innesca i primi rumors pochi giorni dopo, ma i responsabili della collaborazione ligo-Virgo annunceranno la scoperta delle onde introvabili solo l’11 febbraio 2016 dopo scrupolose analisi. Quel giorno i fisici di tutto il mondo seguono la diretta

streaming della conferenza stampa congiunta Washington-Càscina (Pisa) con il fiato sospeso e festeggiano l’impresa con un applauso liberatorio: è la fine (o meglio il nuovo inizio) e insieme la riscossa di una caccia lunga sessant’anni, sfiancante e dispendiosa, che aveva suscitato sconforto e scetticismo tanto nella scienza quanto nell’opinione pubblica per l’apparente inconcludenza degli sforzi messi in campo.

Fino all’ultima verifica del team ligo-Virgo, infatti, l’esistenza delle onde gravitazionali resta solo un’ipotesi (solida e plausibile ma pur sempre priva di conferme sperimentali) formulata giusto un secolo prima da Albert Einstein: in pratica tutto fa supporre che il fenomeno esista, ma nessuno riesce ad osservarlo.

(…)

Debole com’è per l’energia dispersa nel tragitto, l’increspatura che cambierà la storia rischia però di passare inosservata: se non succede bisogna ringraziare i sofisticati interferometri ligo di Hanford e Livingston, specializzati nella caccia alle onde gravitazionali. Costruiti nel 1999 e potenziati a più riprese, questi strumenti sono formati da due bracci perpendicolari lunghi quattro chilometri a testa e separati da uno specchio semitrasparente che divide una luce infrarossa in due componenti uguali: i due fasci laser entrano nei bracci in condizioni di vuoto estremo, rimbalzano centinaia di volte tra quattro specchi (due per braccio) per massimizzare l’eventuale distorsione dello spazio provocata dall’increspatura e dunque raggiungono il rivelatore dopo aver percorso 1.600 chilometri. Alla fine della trafila i raggi luminosi dovrebbero tagliare il traguardo insieme, se non succede il sospetto cade sul passaggio di un’onda gravitazionale in grado di alterare le distanze e si cerca la sorgente. E il 14 settembre Hanford capta lo stesso segnale di Livingston con sette millisecondi di ritardo.

Se gli strumenti sono i veri rabdomanti delle onde, l’apporto umano resta indispensabile: il segnale infatti va riconosciuto, verificato, interpretato e ricondotto ai fenomeni che l’hanno generato. Nel caso di gw150914 il primo apporto è arrivato da due ricercatori padovani: Vedovato, 58 anni, lavora ai Laboratori Nazionali di Legnaro (lnl) per l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (infn) e partecipa al gruppo Virgo Padova-Trento; Drago, 33, lavora al Max Planck Institute di Hannover e analizza i dati di ligo con un software sviluppato in prima persona nell’ambito di una collaborazione tra la University of Florida, il gruppo ligo di Hannover e il gruppo Virgo Padova-Trento, dove del resto si è formato prima di emigrare. Il rapporto con le due sezioni infn del Nordest è proseguito a distanza e il programma ha funzionato, suggellando una lunga tradizione nel campo delle onde elusive per antonomasia: Drago e Vedovato sono stati i primi a vederle, ma dietro alla scoperta c’è un gioco di squadra che coinvolge molti altri colleghi e inizia a Roma negli anni Settanta.

[1] Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory

[2] Variability of Solar Irradiance and Gravity Oscillation