L’universo emette da sempre segnali gravitazionali che raccontano storie di collisioni stellari, buchi neri e fenomeni ancora misteriosi. Eppure, la capacità umana di ascoltare tali messaggi è ancora estremamente limitata. Gli strumenti attuali, anche se straordinari, funzionano come ricevitori sintonizzati solo su una ristretta quantità di frequenze. È il caso di LIGO, che nel 2015 ha rivoluzionato la fisica con la prima osservazione diretta delle onde gravitazionali. Ma che può captare solo una piccola fetta del vasto spettro esistente. Una vasta porzione di segnali cosmici, soprattutto quelli ad alta frequenza, resta ancora invisibile. Un gruppo di scienziati ha però immaginato un modo per ampliare la capacità di ascolto, e lo ha fatto partendo da un’idea controintuitiva. Ovvero riutilizzare strumenti concepiti per un compito del tutto diverso.
Segnali gravitazionali nell’universo: ecco come ascoltarli tutti
La proposta si concentra su alcuni tra i dispositivi più sensibili al mondo: i magneti superconduttori impiegati in esperimenti per la rilevazione della materia oscura. Progetti come DMRadio e ADMX-EFR sono nati per trovare gli assioni. Particelle ipotetiche che potrebbero costituire la materia oscura. Eppure, tali apparati potrebbero rivelarsi ideali anche per individuare onde gravitazionali in bande di frequenza tra i kilohertz e i megahertz, finora del tutto ignorate. Il principio richiama alla mente le “barre di Weber“. Strumenti pionieristici degli anni Sessanta che volevano ascoltare le onde gravitazionali attraverso vibrazioni meccaniche, ma con scarsa efficacia. Oggi, la nuova tecnologia consente di superare quei limiti, puntando su un metodo molto più raffinato.
Quando un’onda gravitazionale attraversa uno di tali magneti superconduttori, produce un’oscillazione impercettibile nella struttura, che modifica leggermente il campo magnetico generato. Tali minuscola variazione può essere rilevata da dispositivi estremamente sensibili noti come SQUID. A differenza dei metodi tradizionali che richiedevano un passaggio da movimento fisico a segnale elettrico, qui si lavora direttamente con fluttuazioni magnetiche. Riducendo così le interferenze e aumentando la precisione. Tale tecnica apre quindi una nuova finestra sull’universo invisibile, dove potrebbero nascondersi fenomeni dell’universo che ancora non si comprendono.
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