Scoperte senza precedenti nello studio dell’Universo: i risultati dell’European Pulsar Timing Array
Gli scienziati dell'”European Pulsar Timing Array” (Epta), in collaborazione con i colleghi indiani e giapponesi dell'”Indian Pulsar Timing Array”, hanno pubblicato una serie di articoli su “Astronomy and Astrophysics” che riportano i risultati di oltre 25 anni di dati raccolti. Questi dati promettono di portare a scoperte senza precedenti nello studio della formazione e dell’evoluzione dell’Universo e delle galassie.
L’Epta è una collaborazione di scienziati di undici istituzioni in tutta Europa, comprese due in Italia (l’Inaf e l’Università di Milano-Bicocca). Questa collaborazione riunisce astronomi e fisici teorici al fine di utilizzare le osservazioni delle pulsar, stelle “morte” che emettono impulsi estremamente regolari, per costruire un rilevatore di onde gravitazionali delle dimensioni della nostra Galassia.
Le pulsar sono considerate eccellenti orologi naturali grazie alla loro incredibile regolarità. Questo permette agli scienziati di individuare piccoli cambiamenti nel loro ticchettio causati da onde gravitazionali provenienti dall’Universo lontano. Golam Shaifullah, ricercatore presso l’Università di Milano-Bicocca, spiega che l’Epta utilizza la regolarità dei segnali delle pulsar per cercare sottili dilatazioni e compressioni dello spazio-tempo causate dalle onde gravitazionali.
Il rivelatore di onde gravitazionali dell’Epta si estende in direzione di 25 pulsar, selezionate all’interno della nostra Via Lattea e distanti migliaia di anni luce da noi. Questo permette di sondare le onde gravitazionali a frequenze molto più basse di quelle già osservate dai rivelatori terrestri come Virgo in Italia e Ligo negli Stati Uniti.
Tra i segreti meglio custoditi dell’Universo che si celano a queste frequenze, ci sono i buchi neri binari con masse di miliardi di volte maggiori di quella del Sole. Questi buchi neri si trovano al centro di galassie in fase di fusione e durante questa “danza cosmica” emettono onde gravitazionali ultra lunghe, come previsto dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein.
I risultati dell’Epta si basano su decenni di osservazioni coordinate, utilizzando i cinque più grandi radiotelescopi in Europa. Questi strumenti sono l’Effelsberg Radio Telescope in Germania, il Lovell Telescope dell’Osservatorio Jodrell Bank nel Regno Unito, il Nancay Radio Telescope in Francia, il Sardinia Radio Telescope in Italia e il Westerbork Radio Synthesis Telescope nei Paesi Bassi. Inoltre, i dati forniti dai colleghi dell’Indian Pulsar Timing Array hanno reso l’insieme di dati ancora più sensibile.
I risultati dell’Epta sono stati confrontati con quelli di altre collaborazioni internazionali come Ppta in Australia, Cpta in Cina e Nanograv in Nord America. I vari risultati sono consistenti tra tutte le collaborazioni, confermando la presenza di un segnale dovuto alle onde gravitazionali.
Il professor Alberto Sesana spiega l’importanza di questi risultati, affermando che l’insieme di dati dell’Epta ha permesso di ampliare la finestra di frequenza in cui possiamo osservare le onde gravitazionali, consentendo una migliore comprensione delle galassie in fase di fusione e dei buchi neri supermassicci che ospitano.
Attualmente, gli scienziati delle collaborazioni Epta, Inpta, Ppta e Nanograv stanno combinando i loro dati con il coordinamento dell’International Pulsar Timing Array. L’obiettivo è quello di ampliare gli attuali insiemi di dati, sfruttando misure effettuate su oltre 100 pulsar osservate con tredici radiotelescopi in tutto il mondo. Questo dovrebbe consentire agli astronomi di raggiungere l’obiettivo nel prossimo futuro, fornendo la prova inconfutabile che una nuova era nell’esplorazione dell’Universo è iniziata.
