Onde gravitazionali, segnale captato da un italiano

Ormai lo sappiamo: la scoperta delle onde gravitazionali, così come alcuni dei più importanti traguardi scientifici recentemente raggiunti, è frutto di un lavoro di squadra internazionale. Il merito va a ciascuno dei 1000 e più scienziati che lavorano agli interferometri LIGO e VIRGO, ma chi è stato il primo a captare il segnale "sospetto", arrivato da 1,3 miliardi di anni luce?

Un italiano: Marco Drago, fisico 33enne dell'Università di Padova, postdoc al Max Planck Institute for Gravitational Physic di Hannover (Germania). Lì, Drago supervisiona quattro programmi automatici di analisi che ricercano, nei flussi di dati "grezzi" provenienti dai due strumenti di LIGO, segnali potenzialmente interessanti.

Qualcosa di strano. Il 14 settembre 2015, mentre Drago era al telefono con un collega italiano, ha ricevuto un alert via mail che segnalava un evento anomalo registrato, 3 minuti prima (alle 11:50:45 del mattino ora locale), da entrambi i rilevatori a Washington e in Louisiana. Di mail del genere ne arrivano spesso. Questo però era un segnale importante: «Il rapporto segnale-rumore era particolarmente alto, 24 rispetto al valore tipico di 10», spiega il ricercatore.

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Al lupo, al lupo! Un valore, 24, talmente alto che Drago ha inizialmente dubitato che fosse vero. Per testare il corretto funzionamento del complesso apparato dell'interferometro, i tecnici del LIGO hanno ideato due tipi di segnali "finti", falsi allarmi che servono a verificare la sensibilità degli strumenti e mettere alla prova l'attenzione dei ricercatori.

Prove generali. In termini tecnici, queste immissioni sono chiamate injections. Ne esistono di due tipi: quelle programmate alla luce del sole, per esempio quando vengono fatte ripartire le macchine, e quelle inserite all'insaputa di tutti, le blind injections. Queste riproducono in tutto e per tutto il segnale che invierebbe un evento cosmico, e la loro identità "fasulla" - conosciuta soltanto da 4 persone al LIGO - viene rivelata solo dopo mesi di analisi da parte dei ricercatori, appena prima della pubblicazione dello studio.

Non ancora possibile. Una blind injection era già stata inserita nel 2010: è l'equivalente di un'esercitazione antincedio, una procedura che serve a preparare gli scienziati a maneggiare dati importanti. Ma questa volta le circostanze erano diverse. Il 14 settembre il LIGO si stava ancora riavviando dopo lavori di potenziamento durati 5 anni. Il primo blocco di nuovi dati era previsto per quel giorno, ma alcuni sistemi, come quello delle injection, non funzionavano ancora.

Controlli incrociati. Drago lo sapeva e ha fatto partire subito tutte le verifiche del caso. Ha chiesto ai colleghi ad Hannover, poi ha telefonato alle sale di controllo di Livingston (Louisiana), dov'erano le 5:00 del mattino, e di Hanford (Washington), dov'erano le 2:00 a.m.

, ma nessuno aveva registrato anomalie nei detettori.

Dopo un'ora, Drago ha inviato una mail all'intera collaborazione LIGO, per chiedere se qualcuno fosse a conoscenza di una blind injection: non ha ottenuto risposta. Qualche giorno più tardi, i capi dell'esperimento hanno scritto a tutti che probabilmente non si trattava di un falso segnale.

Acqua in bocca. Fino al 5 ottobre, i ricercatori hanno lavorato per verificare la significatività del segnale, escludere eventuali errori, distinguere i dati importanti dal rumore di fondo. A quel punto, la conferma di una scoperta epocale, da mantenere segreta fino alla pubblicazione dello studio.

Qualche voce di corridoio era già circolata, ma in linea di massima gli scienziati del LIGO sono riusciti a mantenere il riserbo. Ora Drago può dirlo forte: quel giorno lui c'era. Anzi, è stato il primo.

Ascolta anche la conversione in onde sonore delle onde gravitazionali provenienti da due buchi neri in collisione: