Sviluppare strumenti innovativi per interpretare i segnali delle onde gravitazionali con grande precisione e dunque comprendere eventuali anomalie nei segnali, che potrebbero rivelare nuovi fenomeni fisici non previsti dalla teoria della relatività generale di Einstein. È lo scopo del progetto Sinergy GwSky “Making sense of the Unexpected in the Gravitational-Wave Sky”, che il Consiglio europeo della ricerca (Erc) ha appena finanziato con 12 milioni di euro nei prossimi sei anni.
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3 milioni al Sissa di Trieste
L’iniziativa coinvolge quattro nodi, la Sissa (Trieste), alla quale sono destinati 3 milioni di euro, il Niels Bohr Institute (Copenaghen), l’Università della California (Los Angeles) e il Max Planck Institute for Gravitational Physics (Potsdam).
Il progetto GwSky prevede di utilizzare le misurazioni delle onde gravitazionali effettuate dagli osservatori esistenti e futuri, sulla Terra e nello spazio, come laboratori di precisione per fisica fondamentale, cosmologia e astrofisica. Questi osservatori includono i rivelatori della collaborazione LigoVirgo-Kagra, nonché i futuri osservatori terrestri Cosmic Explorer ed Einstein Telescope e il rivelatore Lisa.
Onde gravitazionali
“Il progetto sfrutterà tutto il potenziale dei dati delle onde gravitazionali per ottenere informazioni sui fenomeni astrofisici e cosmologici”, afferma Enrico Barausse (Sissa), per il quale “l’imminente arrivo di dati ad alta precisione sulle onde gravitazionali, ricavati tramite aggiornamenti delle strutture attuali o con nuovi rilevatori, ha il potenziale per rivoluzionare fisica e astrofisica, ma solo se disponiamo degli strumenti teorici e statistici adatti. GWsky fornirà questi strumenti”.
Barausse è uno dei 4 responsabili del progetto con Alessandra Buonanno (Max Planck Institute), Maarten Van de Meent (Niels Bohr Institute), Zvi Bern (University of California).
È il primo Erc Synergy Grant assegnato alla Sissa, che finora ha gestito 31 progetti Erc di diversa tipologia, tra cui Consolidator Grant assegnato proprio a Barausse nel 2019 (terminerà a marzo 2025). Grazie a GwSky, il fisico della Sissa potrà studiare l’effetto dell’ambiente astrofisico sulle onde gravitazionali, esplorare e testare alternative alla relatività generale di Einstein, con tecniche classiche e di intelligenza artificiale.
I progetti made in Italy
In generale, spaziano dall’astrofisica alla medicina rigenerativa, dalle tecnologie digitali al cambiamento climatico, i 57 progetti di ricerca di frontiera premiati con gli Erc Synergy Grant, per un finanziamento complessivo di 571 milioni di euro. Sette i progetti vincitori che coinvolgono ricercatori italiani, compresa la senatrice a vita Elena Cattaneo.
Malattie degenerative
Tra i sette progetti vincitori che coinvolgono ricercatori italiani spicca Custom-Made, uno studio che mira a sviluppare terapie su misura a base di cellule staminali per le malattie neurodegenerative come il Parkinson e la corea di Huntington. Lo condurrà il team della Cattaneo dell’Università Statale di Milano in collaborazione, tra gli altri, di Annalisa Buffo del Dipartimento di neuroscienze Rita Levi Montalcini e del Nico – Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi dell’Università di Torino.
Eventi astrofisici inosservati
Passando all’astrofisica, il ricercatore Claudio Gatti dell’Istituto nazionale di fisica nucleare parteciperà al progetto GravNet, che intende mettere a punto un’innovativa piattaforma sperimentale per rivelare onde gravitazionali ad alta frequenza e scoprire eventi astrofisici ancora inosservati.
Evoluzione dell’Universo
Laura Pentericci e Valentina D’Odorico dell’Istituto nazionale di astrofisica lavoreranno in un team tutto al femminile per il progetto Recap, che utilizzerà simulazioni 3D e osservazioni multi-frequenza per studiare una fase cruciale dell’evoluzione dell’Universo, l’epoca della reionizzazione, iniziata circa 100-200 milioni di anni dopo il Big Bang.
Tecnologie all’avanguardia
Gianluca Fiori, docente del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, si occuperà del progetto Skin2dTronics, per sviluppare una tecnologia all’avanguardia che permetta la costruzione di microcircuiti elettronici su materiali deformabili e ultra flessibili.
Infine Matteo Martelli dell’Università di Bologna lavorerà al progetto Mosaic sulle scienze occulte nelle culture islamiche, mentre Massimiliano Guido dell’Università di Pavia si occuperà del progetto Remake, volto a indagare e ricostruire il suono degli strumenti storici a tastiera esplorando la loro interazione con i musicisti durante la fase creativa.
Microsatelliti modulabili in plastica
Intanto, una nuova generazione di microsatelliti in plastica, modulabili come mattoncini Lego, che integrano i collegamenti elettrici tra le diverse schede operative al loro interno e quindi più leggeri, spaziosi ed efficienti, è stato messo a punto, nell’ambito del progetto Rise, dall’Università degli Studi di Trieste e dell’azienda Picosats. La Stazione spaziale internazionale ne ospita un prototipo.
“Nei quattro mesi in cui testeremo la nostra idea, capiremo se il dispositivo è capace di funzionare in microgravità e di reggere le sollecitazioni impresse dal lancio della missione Crs-31 di SpaceX a bordo del razzo Falcon 9 – spiega Stefano Seriani, docente di robotica all’Università degli Studi di Trieste e responsabile scientifico di Rise – se così fosse, avremmo posto le basi per una vera e propria rivoluzione nel mercato dei microsatelliti”.
