kagra

Un nuovo rilevatore chiamato KAGRA avrà lo scopo di individuare le increspature dello spazio-tempo sfruttando i laser.

Alcuni esperimenti suggeriscono che il rilevatore dovrebbe essere pronto e funzionale già in questo 2019, secondo quanto riferito dal team il 14 gennaio su arXiv.org.

Il nuovo rivelatore si unirà a macchinari simili per rilevare delle minuscole ondulazioni cosmiche, che sono suscitate da eventi violenti come le collisioni di buchi neri. L’interferometro laser gravitazionale, LIGO, ha due rilevatori situati a Hanford, Washington, e Livingston. Un altro osservatorio, la Vergine, si trova vicino a Pisa, in Italia.

KAGRA è composto da due braccia lunghe tre chilometri, disposte a forma di “L”, ed è situato sotto terra. All’interno di ciascun braccio, la luce laser rimbalza avanti e indietro tra due specchi situati ad entrambe le estremità. La luce agisce come un gigantesco metro, catturando piccoli cambiamenti nella lunghezza di ciascun braccio, che possono essere causati da un’onda gravitazionale che si estende e schiaccia lo spazio-tempo.

Gli specchi di KAGRA  sono raffreddati a temperature molto basse per evitare movimenti inaspettati che potrebbero ostacolare la ricerca di onde gravitazionali.

 

Come funziona questo nuovo macchinario

Poiché i rilevatori di onde gravitazionali misurano la lunghezza cercando cambiamenti del diametro di un protone, effetti minuscoli come il jiggling delle molecole sulle superfici degli specchi possono interferire con le misurazioni. Raffreddare gli specchi a circa 20 kelvin (-253 ° C) limita questo movimento.

Secondo nuovi test, eseguiti nella primavera del 2018, i ricercatori hanno raffreddato solo uno dei quattro specchi di KAGRA, afferma il leader KAGRA Takaaki Kajita dell’Università di Tokyo.

Avere il rilevatore sotterraneo aiuta anche a impedire che gli specchi vibrino a causa dell’attività sulla superficie terrestre. LIGO è così sensibile che può essere influenzato dai rumori dei camion, da una brezza rigida o persino dalla fauna selvatica. La tana sotterranea di KAGRA dovrebbe essere significativamente più silenziosa.

Per ora, aggiungere KAGRA agli osservatori esistenti dovrebbe aiutare gli scienziati a migliorare i loro studi sulle vibrazioni gravitazionali. Una volta che gli scienziati rilevano un segnale di un’onda gravitazionale, allertano gli astronomi, che cercheranno tramite l’analisi della luce il fulcro che ha generato le onde nella speranza di comprendere meglio l’evento. Avere un rilevatore di onde gravitazionali addizionale in una parte diversa del mondo aiuterà a triangolare meglio le fonti d’onda. “Questa caratteristica è molto importante“, dice Kajita, “perché i telescopi possono vedere solo una piccola parte del cielo alla volta.”