Le onde gravitazionali sono previste dalla teoria generale della relatività di Einstein del 1916, ma sono notoriamente difficili da rilevare e ci sono voluti molti decenni per avvicinarsi all'osservazione. Ora, con l'aiuto di un supercomputer chiamato SUGAR (grappolo gravitazionale e di relatività dell'Università di Syracuse), due anni di dati raccolti dal Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) saranno analizzati per trovare le onde gravitazionali. Una volta rilevato, si spera che venga trovata la posizione di alcune delle più potenti collisioni ed esplosioni degli Universi, forse anche ascoltando il lontano squillo dei buchi neri celesti ...
Le onde gravitazionali viaggiano alla velocità della luce e si propagano in tutto il cosmo. Come increspature sulla superficie di uno stagno delle dimensioni di un universo, si allontanano dal loro punto di origine e dovrebbero essere rilevati mentre attraversano il tessuto dello spazio-tempo, passando attraverso il nostro vicinato cosmico. Le onde gravitazionali sono generate da enormi eventi stellari come le supernove (quando le stelle giganti esauriscono il carburante e esplodono) o le collisioni tra Massive Astrophysical Compact Halo Objects (MACHOs) come buchi neri o stelle di neutroni. Teoricamente dovrebbero essere generati da un corpo sufficientemente massiccio nell'Universo che oscilla, si propaga o si scontra.
LIGO, un progetto congiunto molto ambizioso da 365 milioni di dollari (finanziato dalla National Science Foundation) tra MIT e Caltech, fondato da Kip Thorne, Ronald Drever e Rainer Weiss, ha iniziato a raccogliere dati nel 2005. LIGO utilizza un interferometro laser per rilevare il passaggio delle onde gravitazionali. Mentre un'onda attraversa lo spazio-tempo locale, il laser dovrebbe essere leggermente distorto, consentendo all'interferometro di rilevare una fluttuazione spazio-temporale. Dopo due anni di acquisizione dei dati da LIGO, può iniziare la ricerca delle firme delle onde gravitazionali. Ma come può LIGO rilevare le onde generate dai buchi neri? È qui che entra in gioco ZUCCHERO.
Il professore assistente della Syracuse University Duncan Brown, con i colleghi del progetto Simulation eXtreme Spacetimes (SXS) (una collaborazione con Caltech e Cornell University), sta assemblando SUGAR allo scopo di simulare la collisione di due buchi neri. Questa è una situazione così complessa che è necessaria una rete di 80 computer, contenente 320 CPU con 640 Gigabyte di RAM per calcolare la collisione e la creazione di onde gravitazionali (come confronto, il laptop su cui sto scrivendo ha una CPU con due Gigabyte di RAM ...). Brown ha anche 96 Terabyte di spazio sul disco rigido su cui verranno analizzati i dati LIGO che SUGAR analizzerà. Questa sarà una grande risorsa per il team SXS, ma sarà necessaria per calcolare le equazioni della relatività di Einstein.
“Cercare le onde gravitazionali è come ascoltare l'universo. Diversi tipi di eventi producono diversi modelli d'onda. Vogliamo provare a estrarre un modello d'onda - un suono speciale - che corrisponda al nostro modello da tutto il rumore nei dati LIGO“. - Duncan Brown
Combinando le capacità osservative di LIGO e la potenza di calcolo di SUGAR (che caratterizza la firma delle onde gravitazionali del buco nero), si possono trovare prove dirette delle onde gravitazionali; fare il primo diretto osservazioni di buchi neri possibili "ascoltando" le onde gravitazionali che producono.
Fonte: Science Daily
