Una nuova generazione di osservatori per chiarire la visione del cosmo basata sulle onde gravitazionali.
La ricerca delle perturbazioni dello spazio-tempo con carattere ondulatorio ha appena ricevuto un importante incentivo. La National Science Foundation degli Stati Uniti finanzierà, con 9 milioni di dollari, un progetto condotto dal MIT.
I fondi permetteranno di realizzare una grande struttura con rilevatori di onde gravitazionali lunghi quanto una piccola città.
Il concept prende spunto da LIGO, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, gestito dal MIT e dalla Caltech. LIGO misura i tempi di due laser che viaggiano (emissione e ritorno) dallo stesso punto in due tunnel separati. Le differenze nei tempi di arrivo possono essere il segno di un’onda gravitazionale passata attraverso il rilevatore a forma di L. Un complesso simile, Virgo, opera in Italia, mentre un terzo, KAGRA, si trova in Giappone.
Cosmic Explorer insieme a futuri rilevatori, tra cui LISA ed il telescopio Einstein, saranno in grado di determinare la natura della materia più densa dell’universo, rivelare la formazione di buchi neri binari e stelle di neutroni nel corso del tempo cosmico, fornire un’investigazione indipendente della storia dell’universo in espansione, esplorare lo spazio-tempo deformato con una fedeltà senza precedenti ed espandere la nostra conoscenza su come le stelle massicce vivano, muoiano e creino la materia che vediamo oggi.
Cosmic Explorer ospita un singolo interferometro ed ha un impianto costituito da due tubi (ad ultra-alto vuoto) da 40 km (20 km per il secondo sito) di circa 1 m di diametro, costruiti a forma di L su un terreno pianeggiante e sismicamente silenzioso negli Stati Uniti. Un design divenuto convenzionale dopo decenni di esperienza nel settore.
I bracci, rispettivamente 10 e 5 volte più lunghi di quelli di Advanced LIGO, eleveranno l’ampiezza dei segnali osservati senza alcun aumento del rumore.
Cosmic Explorer potrebbe vedere altre fonti spettacolari e rivoluzionarie, come il collasso del nucleo di una stella massiccia nella Via Lattea o nelle Nubi di Magellano, le emissioni dalle montagne o i terremoti nelle pulsar o comportamenti irregolari nelle magnetar della nostra galassia.
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Foto/Rendering/Grafica: Angela Nguyen, Virginia Kitchen, Eddie Anaya, California State University Fullerton
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