E-Book sulle onde gravitazionali


Queste pagine forniscono una semplice e breve introduzione alle onde gravitazionali e alla tecnologia usata per la loro osservazione.

Questo E-Book è disponibile in:
English, Español, Català, 简体中文, Deutsch e Italiano.

Immagine aerea del rivelatore GEO600
Immagine aerea del rivelatore GEO600. Foto: Albert Einstein Institute, Hannover.

I rivelatori terrestri per onde gravitazionali, come GEO 600 nella foto qui sopra, sono giganteschi interferometri laser a forma di 'L' capaci di misurare minuscole distorsioni dello spazio (spazio-tempo). La 'L' è formata da un gigantesco sistema da vuoto, in cui elementi ottici e raggi laser sono protetti dall'ambiente circostante, di norma 'rumoroso'. I potenti e estremamente stabili fasci laser viaggiano avanti e indietro nei due bracci della gigantesca 'L' per essere in fine misurati da un detector di luce. Persino la più piccola variazione di lunghezza di uno dei bracci della 'L' sarà visibile al fotodetector.

Le onde gravitazionali sono piccole increspature nella struttura dello spazio-tempo create da eventi cosmici come le collisioni di stelle. Queste oscillazioni viaggiano nell'universo alla velocità della luce, ed al loro passaggio sulla Terra possono essere misurate attraverso il cambiamento della distanza tra gli oggetti che esse producono. Gli interferometri a forma di 'L' sono perciò lo strumento ideale per osservarle e studiarle.

La chiave per costruire con successo un rivelatore di onde gravitazionali è di usare componenti di alta qualità ed estremamente stabili cosi che non avvenga alcun cambiamento di lunghezza indesiderato. Questo richiede il funzionamento coordinato di numerosi sistemi estremamente sofisticati, come ad esempio sistemi di ultra-alto vuoto, sospensioni meccaniche, laser ad alta potenza ed elementi ottici ad-hoc. Ognuna delle pagine di questo e-book offre una breve introduzione a ciascuna di queste tematiche.

Questa collezione di testi è stata ideata e realizzata dai membri del Gruppo di Onde Gravitazionali dell'Università di Birmingham come complemento al nostro video-game Space Time Quest.