Il Tirreno

CASCINA. Una sorta di “spremuta” di luce che permetterà a Virgo, il rivelatore di onde gravitazionali di Cascina, di osservare, o meglio ascoltare, una porzione dieci volte più ampia di universo rispetto a quanto fatto fino ad ora. La tecnologia è del Max Planck Institute di Hannover che renderà il rivelatore di onde gravitazionali Virgo ancora più potente con un sistema ottico detto “squeezer”. Sarà pronto ad aprile e già il prossimo autunno entrerà in funzione.

«Il rumore quantistico è uno dei fattori che limita la sensibilità degli interferometri. Rumore quantistico che si associa alla luce usata per misurare la distanza tra gli specchi – spiega Gianluca Gemme, responsabile nazionale di Virgo per l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare –. Questo fenomeno è riconducibile al principio di indeterminazione di Heisenberg che mette in relazione le fluttuazioni di fase e di ampiezza della luce. In particolare, il prodotto tra la fluttuazione della fase e la fluttuazione dell’ampiezza della luce che noi usiamo non può essere ridotto al di sotto di un certo limite».

Questi sistemi di luce “spremuta” (squeezed-light) sono sistemi ottici che eludono il principio di indeterminazione di Heisenberg senza violarlo dal momento che riducono le fluttuazioni della fase della luce, aumentando le fluttuazioni di ampiezza.

«In altre parole il nuovo sistema che è stato installato su Virgo riduce le fluttuazioni della fase: in questo modo ci permette di migliorare la sensibilità dell’interferometro ad alta frequenza – precisa Gemme –. Allo stesso tempo, la squeezed-light peggiora un po’le fluttuazioni della luce a bassa frequenza, ma per noi nel complesso si tratta comunque di una modifica conveniente poiché la sensibilità dell’interferometro a bassa frequenza è, per il momento, limitata da altri fattori. In questa fase in cui Virgo è spento l’altra modifica fondamentale è la sostituzione del sistema di sospensione degli specchi. Stiamo cambiando i fili metallici che sostengono i 4 specchi di Virgo con sottilissime fibre di quarzo, che dovrebbero permetterci di migliorare in modo significativo la sensibilità a bassa frequenza».

L’obiettivo dei ricercatori di Virgo. Avere l’interferometro completo entro aprile 2018 in modo di essere pronti a intraprendere la nuova fase di osservazione in simultanea con Ligo nell’autunno del 2018. «Complessivamente ci aspettiamo un miglioramento di un fattore 2 rispetto alla sensibilità della scorsa estate – conclude Gemme –. Questo aumenterà quasi di un fattore 10 il volume di universo osservato». Nel 2019, dunque, potrebbero esserci nuove scoperte in un volume di universo da analizzare dieci volte superiore a quello dell’estate scorsa.