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ESPLORARE L’UNIVERSO GRAVITAZIONALE CON LISA

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Il Laser Interferometer Space Antenna (LISA) è una missione spaziale rivoluzionaria progettata per ascoltare la sinfonia dello spazio-tempo. LISA ascolterá questa musica rilevando le onde gravitazionali. Queste sono minute increspature dello spazio-tempo. Sono generate da eventi cosmici massicci, come la fusione di buchi neri o di stelle di neutroni. Diversamente dagli osservatori terrestri, LISA fluttuerà nello spazio, usando tre satelliti separati da milioni di chilometri per misurare queste vibrazioni. In questo intervento, esploreremo come funziona LISA, cosa potrà rivelarci sull’universo nascosto e perché le sue scoperte trasformeranno la nostra comprensione dello spazio, del tempo e della gravità.

 Walter Del Pozzo si è laureato  in Fisica Teorica all’Università di Pisa nel 2006. La sua tesi era dedicata alle Novae classiche, una particolare classe di esplosioni stellari alimentate da nane bianche. Successivamente, trasferitosi nel Regno Unito per un dottorato in astrofisica alla University of Birmingham, nel 2010 vi consegue  il titolo con la tesi “Black holes, galaxy clusters and gravitational waves”.

Dopo il dottorato va ad  ad Amsterdam per un post-doc al NIKHEF, entrando a far parte della collaborazione Virgo. In questo contesto sviluppa  metodi di analisi dei dati di onde gravitazionali con l’obiettivo di investigare la dinamica dello spaziotempo nelle coalescenze di sistemi binari di buchi neri.  Nel 2013 torna alla University of Birmingham, dove rimane fino al 2016, anno in cui vince una borsa Levi-Montalcini chele  consente di rientrare in Italia, a Pisa.

Dal 2011 al 2017 ricopre il ruolo di coordinatore del gruppo dedicato allo studio del campo forte della collaborazione LIGO–Virgo, supervisionando la stesura dell’articolo “Tests of General Relativity with GW150914” e partecipa attivamente all’articolo “GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral”. Tra il 2017 e il 2022 assume diversi ruoli di coordinamento all’interno della collaborazione LIGO–Virgo.

Nel 2019 diviene professore associato di astrofisica all’Università di Pisa, dove insegna vari corsi dedicati all’astrofisica, ai buchi neri e alle onde gravitazionali.

RAGGI COSMICI NELLA GALASSIA

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    Il Dottore Daniele Gaggero è ricercatore INFN presso

 l’ Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa da Novembre 2022.

 Ha conseguito la laurea in fisica e il dottorato di ricerca presso l’Università di Pisa nel 2011, e successivamente ha condotto ricerche nell’ambito della fisica astro-particellare e della cosmologia in diversi istituti in Europa: la Scuola Superiore Studi Avanzati  di Trieste, l’Università di Amsterdam, l’Istituto di Fisica Teorica a Madrid e l’Istituto di Fisica Corpuscolare a Valencia.

                  Oggi ci parlerà dei RAGGI COSMICI:

“ .. particelle cosmiche che vengono accelerate fino a energie estremamente elevate in ambienti astrofisici estremi, come le onde d’urto che si propagano in seguito alle esplosioni di supernova. Descriverò come avvengono questi processi di accelerazione e seguirò il viaggio di queste particelle nella nostra Galassia. In seguito alle complesse interazioni con il gas e i campi magnetici, queste particelle emettono grande quantità di radiazione che può essere rivelata con radiotelescopi (nella banda radio) e con moderni detector sia in orbita sia a terra (nella banda dei raggi gamma). Concluderò con alcuni cenni sull’astronomia cosiddetta “multi-messaggera”, con cenni alle emissioni di neutrini da parte delle particelle cosmiche e della loro recente rivelazione con gli esperimenti Ice Cube e KM3Net.”


I GRANDI RADIOTELESCOPI, UNA DIVERSA FINESTRA SUL COSMO

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Il dottor Gianni Comoretto si è laureato a Pisa nel 1981, ha lavorato presso il radiotelescopio di Medicina e presso l’Osservatorio di Arcetri, dove ha diretto il laboratorio di radioastronomia. La sua attività di ricerca riguarda lo studio della formazione stellare, e la progettazione di strumentazione per radiotelescopi. Ha collaborato alla realizzazione dei telescopi ALMA, in Cile, del Sardinia Radio Telescope, in Sardegna, e della sonda  Cassini. Attualmente lavora al radiotelescopio Square Kilometre Array, in costruzione nel deserto australiano.

Nella conferenza odierna  il dottore illustrerà come la Radioastronomia ci consente di conoscere meglio l’Universo, e descriverà i principali radiotelescopi attualmente operativi o in costruzione.

  La Radioastronomia consente di osservare il cielo con strumenti di grandi dimensioni sfruttando l’unica finestra in cui la nostra atmosfera è trasparente, oltre quella della luce visibile. Mentre la luce è emessa principalmente da stelle e nubi di gas molto caldo, le onde radio ci mostrano il gas freddo e le polveri da cui si formano le stelle e i pianeti, con la loro ricchissima chimica, i buchi neri al centro delle galassie, di cui abbiamo ottenuto immagini estremamente dettagliate,  la radiazione emessa dal gas caldo subito dopo il Big Bang, e ci hanno permesso  di scoprire oggetti inattesi, come le pulsar o i lampi radio (Fast Radio Bursts)

L’ESPLORAZIONE DELL’UNIVERSO CON L’ASTRONOMIA MULTI-MESSAGGERA

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  La Dott.ssa Barbara Patricelli dopo aver  conseguito la laurea in Fisica presso l’Università degli Studi dell’Aquila e il Dottorato di Ricerca in Astrofisica Relativistica presso l’Università di Roma “Sapienza” è  attualmente ricercatrice presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa.  La sua attività di ricerca si concentra sullo studio multi-messaggero di coalescenze di sistemi binari di oggetti compatti, che sono tra i fenomeni più estremi dell’universo. E’ membro di diverse collaborazioni scientifiche internazionali tra cui : LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), Einstein Telescope (ET), Cherenkov Telescope Array (CTA).

  Nella conferenza odierna  la dottoressa ripercorrerà la nascita dell’Astronomia Multi-Messaggera,dei sui orizzonti e delle sfide future.

L’astronomia multi-messaggera è un nuovo modo di esplorare l’Universo, che si basa sullo studio delle sorgenti celesti mediante più “messaggeri” di natura fisica diversa: i fotoni (la luce), le particelle elementari (ad esempio i neutrini) e le onde gravitazionali. Queste ultime sono dei “terremoti cosmici” generati da fenomeni estremamente violenti dell’Universo, che vengono captati da grandi strumenti come gli interferometri Virgo e LIGO. Essa  è nata nell’Agosto del 2017, quando LIGO e Virgo hanno rivelato un segnale gravitazionale prodotto dalla fusione di due stelle di neutroni …