Per eLISA, oro e platino in caduta libera

«I cubetti sono, per la prima volta, sospesi in orbita e soggetti a misurazioni». Così Stefano Vitale, dell’Università di Trento e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, responsabile del pacchetto tecnologie di LISA.

La “Lisa” di cui si parla è LISA Pathfinder, la sonda realizzata dall’ESA, con il  contributo dell’ASI, in collaborazione con l’INFN e con l’Università di Trento. Una missione tecnologica pensata come precursore del futuro osservatorio spaziale per le onde gravitazionali – eLISA il suo nome provvisorio, acronimo per Evolved Laser Interferometer Space Antenna – destinato a diventare una sorta di “LIGO orbitante”: un triangolo equilatero volante i cui lati, fatti di luce laser, misureranno la bellezza 5 milioni di km ciascuno, dando così forma a quella che sarà, con ampio margine, la più grande “struttura” mai realizzata dall’umanità.

E i cubetti? Le lettrici e i lettori più assidui di Media INAF probabilmente già li conoscono: si tratta di una coppia di piccoli cubi realizzati in oro-platino, da 4.6 cm di lato per 1.96 kg a testa, e utilizzati da LISA come masse sperimentali per verificare la possibilità di misurare, appunto dallo spazio, le perturbazioni nella metrica dell’Universo introdotte dalle onde gravitazionali.

Vi avevamo lasciati lo scorso 3 febbraio con questi due cubetti quasi liberi di fluttuare. E con una promessa: quando, nel giro di due settimane, quel quasi sarebbe venuto a mancare, a seguito del rilascio dell’ultimo ancoraggio che ancora manteneva le due masse solidali con il satellite, vi avremmo aggiornati. Ebbene ci siamo: ieri ne è stata liberata una, oggi la seconda. A mantenere i cubetti al centro dei rispettivi alloggiamenti, a 38 cm di distanza l’uno dall’altro e ad appena una manciata di millimetri dalle pareti circostanti, non c’è più alcun vincolo meccanico.

Nel mentre, il mondo è cambiato. Come qualunque abitante del pianeta oramai sa, tra lo scorso 3 febbraio e oggi, quelle onde gravitazionali che il successore di LISA Pathfinder avrà il compito di registrare a partire – se tutto va bene – dal 2034, quelle impercettibili onde gravitazionali, nel frattempo, sono state percepite. E non è difficile immaginare, mettendosi nei panni degli scienziati di LISA, che l’ansia per la fase cruciale completata oggi con successo – forse il passaggio più delicato dell’intera missione – sia stata quanto meno stemperata dall’annuncio epocale giunto l’11 febbraio dalla collaborazione LIGO/Virgo.

Se vi state chiedendo, allora, a che serve, andare a cercarle nello spazio, visto che già le abbiamo catturate qui sulla Terra, la risposta sta anzitutto nel tipo di onde gravitazionali che gli interferometri terrestri e la futura eLISA possono sentire. Solo dallo spazio infatti, spiega l’Agenzia Spaziale Europea, sarà possibile rivelare le onde a bassa frequenza, emesse da fenomeni astronomici diversi dall’unione dei due buchi neri di massa stellare captata da LIGO: fenomeni come la fusione di buchi neri supermassicci, per esempio, quelli che si trovano al centro di grandi galassie.

In ogni caso, quello che LISA Pathfinder s’appresta a regalarci, a partire dalla prossima settimana, dal punto di vista tecnologico sarà un autentico spettacolo. Con l’avvio del cosiddetto science mode, vale a dire la vera e propria campagna scientifica, non saranno più i cubetti a dover stare al centro dei rispettivi alloggiamenti, bensì sarà l’intero satellite a doverli inseguire, grazie a microrazzi, per far sì che si mantengano esattamente – parliamo di frazioni di millimetro – nella posizione prevista.

Un po’ come se, quando corriamo in palestra, invece d’essere il tapis roulant a mantenerci più o meno sempre dove ci troviamo, fosse l’intera palestra a spostarsi per mantenerci esattamente in mezzo alla sala e non farci schiantare contro la parete di fondo! Questa situazione, ai limiti dell’immaginabile, diventerà realtà a partire dal prossimo 23 febbraio. E Media INAF, di nuovo, sarà qui a raccontarvelo.

Vuoi vedere uno dei cubetti di LISA “in azione”? In questo video, lo scienziato Paul McNamara (ESA) lo usa per spiegare le onde gravitazionali:

Fonte: Media INAF | Scritto da Marco Malaspina