Ponendo le basi per la rivelazione di onde gravitazionali
Le onde gravitazionali (GW), in primis considerate una conseguenza della teoria della relatività generale di Einstein, sono piccole distorsioni della geometria spazio-temporale che si propagano nello spazio come onde, viaggiando alla velocità della luce. Tuttavia, tali onde non possono essere assorbite, ad esempio mediante un "qualcosa" posto tra l'osservatore e la sorgente, quindi non sono ostruite o diffuse come la luce. Grazie ai miglioramenti in grado di raddoppiare notevolmente la sensibilità dei più importanti rivelatori di GW, i ricercatori dell'UE supportati dai finanziamenti al progetto Compact Binaries ("Compact binaries as gravitational-wave sources") hanno cercato di indagare le potenziali fonti di GW, al fine di valutare le prestazioni del rivelatore e guidare i futuri esperimenti di osservazione. Le GW sono prodotte da quasi tutte le masse in movimento. I binari compatti, costituiti da due oggetti compatti (nane bianche, stelle di neutroni o buchi neri) vicendevolmente in orbita, sono eccellenti fonti potenziali, sia a causa della loro alta densità di massa sia del loro movimento, la ricetta perfetta per la produzione di GW . Il team del progetto Compact Binaries ha innanzitutto studiato la rotazione rapida delle stelle di neutroni (pulsar). Le stelle di neutroni hanno un diametro di circa 20 km e masse circa 4 volte maggiori di quelli del sole. Le versioni rotanti sono pulsar, così chiamati perché le onde elettromagnetiche emesse sono visibili dalla Terra sotto forma di impulsi molto simili alla luce emessa da un faro rotante. Gli scienziati hanno calcolato le stime dei tassi di natalità dei binari di pulsar basati sulle frazioni raggianti. I ricercatori hanno inoltre pubblicato una sintesi dei tassi di rilevamento previsti in base a tutti i lavori sperimentale e teorici disponibili per tutti i tipi di binari rivelabili da rivelatori di GW installati sulla Terra. Un'altra fonte di GW, tra gli oggetti più misteriosi nel cielo notturno, troviamo i lampi di raggi gamma (GRB), intensi e molto brevi di fotoni di raggi gamma ad alta energia. In osservazioni recenti, tali lampi sono stati seguiti da brevi flussi di raggi X in oltre il 30% dei casi. I ricercatori del progetto Compact Binaries hanno sviluppato un modello di un sistema binario che potrebbe alimentare i flussi di raggi X sulla scala temporale osservata. I risultati del progetto Compact Binaries dovrebbero avere un impatto importante sulla progettazione efficace di esperimenti osservativi, migliorando la posizione dell'Europa nella corsa per rilevare le prime GW.
