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Un secolo di Relatività, verso LisaPathfinder

A 100 anni dalla presentazione della rivoluzionaria teoria di Albert Einstein, la prossima missione ESA in partenza il 2 dicembre comincerà a studiarne nello Spazio alcuni aspetti fondamentali

Il 25 novembre 1915 Albert Einstein cominciò la presentazione della Teoria della Relatività Generale all’Accademia delle Scienze di Berlino. Da allora E = mc2 è indiscutibilmente diventata l’equazione più celebre di sempre.

 

Ad un secolo di distanza, alcuni degli aspetti più interessanti  di quella Teoria – le onde gravitazionali , che Einstein definiva “increspature dello spazio-tempo prodotte dal movimento di corpi dotati di massa” – verranno per la prima volta studiati in un ambiente per tanti versi ‘ideale’: lo Spazio.

 

Manca infatti una manciata di giorni al lancio della missione LisaPathfinder, in programma per il 2 dicembre 2015. Realizzata dall’ESA con il fondamentale contributo dell’ASI e del nostro paese, LisaPathfinder ha un compito molto preciso ed ambizioso: ‘aprire la strada’ alla costruzione di un vero e proprio ‘Osservatorio’ sulle onde gravitazionali e la Relatività, che dovrebbe essere pienamente compiuto entro il 2034 con il lancio della missione e-Lisa.  

 

Una coincidenza storica singolare e un modo sicuramente eccezionale per celebrare una delle scoperte scientifiche più significative della storia dell’Umanità, capace di rivoluzionare la visione dell’Universo e, per tanti versi, anche  la nostra stessa percezione della realtà quotidiana.

 

rappresentazione artistica di LisaPathfinderLisa “aprirà la strada ad un metodo completamente diverso di osservare l’Universo, basato sulle onde gravitazionali – spiega il presidente dell’ASI, Roberto Battiston -. Questo approccio permetterà agli astrofisici di affrontare alcune domande fondamentali, come la natura dei buchi neri binari e il meccanismo alla base della loro fusione, tra gli eventi più energetici dell’universo stesso”.  

 

La sonda, terza grande missione del programma ESA Cosmic Vision,  verrà lanciata dalla base ESA di Kourou con il vettore ‘made in Italy’ VEGA ed ha appena finito il checkout e la fase di integrazione nell’ultimo stadio del lanciatore.  

 

“I vantaggi di una misura basata sulle onde gravitazionali – spiega ancora Battiston – sono enormi: nello Spazio si potranno porre tre satelliti a diversi milioni di km di distanza, mentre sulla Terra si possono installare sistemi con ‘bracci’ lunghi solo pochi km. La sensibilità degli strumenti, sulla Terra, risulta molto minore, perché le onde gravitazionali 'risuonano' a frequenze molto basse richiedendo grandi distanze per 'risuonare' con la luce dei laser”.

 

La leadership scientifica della missione è italo-tedesca:  il ruolo di principal investigator è stato infatti affidato al professor Stefano Vitale, ordinario di Fisica sperimentale all'Università di Trento e membro del Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN); mentre il direttore del Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) Karsten Danzmann, ha il ruolo del co-principal investigator.

 

Tra i componenti chiave della missione, i sensori inerziali prodotti in Italia dalla Compagnia Generale dello Spazio (CGS spa) con il finanziamento dell’Agenzia Spaziale Italiana e su progetto degli scienziati dell’Università di Trento, supportati dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Un ruolo fondamentale nella progettazione dei sensori è stato svolto proprio dall’Ateneo trentino nell’ambito del Gruppo di Gravitazione Sperimentale del Dipartimento di Fisica, coordinato dallo stesso professor Stefano Vitale.