L’olandese ha promesso quasi 1 miliardo di dollari per supportare il rilevatore di onde gravitazionali sotterranee | scienza

Un osservatorio sotterraneo in grado di rilevare le onde gravitazionali dai confini più remoti dell’universo è un passo più vicino alla realtà. La scorsa settimana, il governo olandese ha dichiarato di essere disposto a pagare circa 900 milioni di euro dei costi di costruzione di circa 1,9 miliardi di euro del progetto se fosse costruito vicino al confine tra Paesi Bassi, Germania e Belgio. L’impegno pone la proposta olandese per il cosiddetto telescopio Einstein in Europa davanti alle offerte rivali, afferma Stan Bentvelsen, direttore dell’Istituto nazionale olandese di fisica subatomica e leader della proposta olandese. “Penso che il governo olandese stia tirando fuori il collo più lontano”, dice.

Le onde gravitazionali sono state scoperte nel 2015 quando le increspature nello spaziotempo generate da una coppia di buchi neri che si uniscono sono state rilevate dal Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), due rivelatori statunitensi ciascuno composto da tubi lunghi 4 chilometri disposti a L -forma. Inviando un raggio laser lungo ogni tubo e facendolo rimbalzare sugli specchi sospesi a ciascuna estremità, i fisici possono cercare le fluttuazioni nel tempo di percorrenza dei raggi, un segno che un’onda gravitazionale che passa ha leggermente allungato o schiacciato le braccia. I ricercatori di LIGO e Virgo, un rivelatore in Italia con bracci lunghi 3 chilometri, da allora hanno rilevato altre dozzine di fusioni di buchi neri, nonché collisioni tra coppie di stelle di neutroni.

Ora, i ricercatori in Europa e negli Stati Uniti stanno pensando a rivelatori più grandi in grado di rilevare la maggior parte dell’universo. Il più sofisticato, l’Einstein Telescope, potrebbe essere in grado di rilevare centinaia di migliaia di fusioni all’anno, fino ai confini remoti dell’universo osservabile, o subito dopo il big bang. Tre rilevatori a forma di L sovrapposti, ciascuno con bracci lunghi 10 chilometri, osserveranno le distorsioni spaziotemporali e l’osservatorio sarà sepolto nella roccia a diverse centinaia di metri per isolarlo dal rumore superficiale del vento e del traffico. Ciascun braccio del rivelatore conterrà due sistemi laser, di cui uno raffreddato quasi allo zero assoluto, conferendogli sensibilità alla radiazione di lunghezza d’onda maggiore derivante dalla fusione di buchi neri molto grandi, centinaia di volte la massa del Sole.

L’anno scorso, l’Unione Europea ha aggiunto l’Einstein Telescope a una lista ufficiale dei desideri delle principali strutture scientifiche nota come European Strategy Forum on Research Infrastructures e le offerte ufficiali per i progetti dovrebbero essere presentate entro i prossimi 2 o 3 anni. Bentvelsen afferma che il sito olandese, da qualche parte tra le città di Maastricht, Liegi e Aquisgrana, ha uno strato di terreno soffice sopra il substrato roccioso. Il contrasto tra gli strati assicura che la maggior parte delle vibrazioni superficiali rimbalzi sulla roccia piuttosto che scuotere l’osservatorio.

In una recente valutazione di nuove proposte per le infrastrutture pubbliche, la Commissione dei fondi nazionali per la crescita dei Paesi Bassi ha citato la geologia della regione come uno dei suoi vantaggi. La scorsa settimana, il gabinetto olandese ha accettato di pagare 42 milioni di euro per la ricerca preparatoria e 870 milioni di euro per la costruzione, se il sito fosse scelto. Per vincere il finanziamento, tuttavia, i sostenitori dell’Osservatorio nel mondo accademico e nel governo provinciale devono anche mostrare come il progetto andrebbe a vantaggio delle aziende locali. Bentvelsen sembra fiducioso, affermando di avere “feedback positivo” da una serie di aziende e istituti di tecnologia nella regione.

L’offerta olandese ha un rivale italiano che porterebbe il telescopio Einstein vicino a un’ex miniera di zinco vicino alla città di Lula in Sardegna. È uno dei 30 siti più silenziosi al mondo dal punto di vista sismico, afferma Michele Punturo dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare italiano, che co-guida la collaborazione complessiva del telescopio Einstein ed è il coordinatore scientifico della proposta sarda. Dice che lui e i suoi colleghi hanno presentato a febbraio una richiesta al governo italiano di 100 milioni di euro per sviluppare la tecnologia dei rivelatori e esaminare meglio la geologia del sito. Si aspettano di sentire l’esito a giugno. “I rumori sono positivi”, dice.

Puntur è rincuorato dal fatto che due ciotole separate stiano mostrando interesse per il progetto, ma riconosce che non è ancora garantito. Dopo che un comitato di scienziati ha confrontato le caratteristiche del sito, il vincitore dovrebbe emergere dai negoziati tra il dibattito nazionale, dice. La costruzione dovrebbe iniziare nel 2026 o 2027, con l’avvio delle operazioni scientifiche circa 9 anni dopo.

Anche dopo il grande impegno, gli olandesi dovranno comunque raccogliere il sostegno di altre nazioni europee. Belgio e Germania sono stati coinvolti in indagini preliminari in loco, ma non hanno ancora formalmente sostenuto l’offerta olandese.

E la Germania potrebbe lanciare la propria offerta. Günther Hasinger, capo del Centro europeo di astronomia spaziale vicino a Madrid, sta guidando i piani per un nuovo centro di astrofisica nello stato di Sassonia, utilizzando fondi federali destinati allo sviluppo nella Germania orientale, dove l’industria del carbone è in declino. Hasinger vuole posizionare il telescopio Einstein in una striscia di granito trovata nella regione, ma solo se la geologia del sito lo rende “significativamente migliore degli altri”. Con una decisione sul sito prevista nel 2025, lui e i suoi colleghi hanno qualche anno per scoprirlo.

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