Un piccolo rilevatore di onde gravitazionali ha registrato due misteriosi segnali

Un piccolo rilevatore di onde gravitazionali ha registrato due misteriosi segnali
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Un rilevatore di onde gravitazionali “da tavolo” ha intercettato due segnali misteriosi, potrebbero essere riconducili ad onde gravitazionali ad alta frequenza.

La lunghezza d’onda delle onde gravitazionali è proporzionale alla dimensione dell’Universo; perciò, onde più corte e ad alta frequenza potrebbero rivelare informazioni fondamentali sull’origine del cosmo. Tuttavia, questa tipologia di onde gravitazionali, generate da stelle di bosoni e buchi neri primordiali, risulta essere più difficile da rilevare rispetto alla controparte a bassa frequenza, inducendo i fisici Michael Tobar e Maxim Goryachev della University of Western Australia a progettare un rilevatore "da tavolo" per onde gravitazionali ad alta frequenza.

Il rilevatore è costituito da un disco di cristallo di quarzo, con un lato leggermente convesso, chiamato risonatore di onde acustiche di massa (BAW). In pratica, le onde gravitazionali ad alta frequenza dovrebbero generare onde sonore stazionarie nel disco, intrappolate come fononi dal lato convesso. Il disco è raffreddato criogenicamente per ridurre il rumore termico, mentre due piastre conduttrici poste a distanze molto ridotte dal cristallo captano i minuscoli segnali piezoelettrici generati dai modi acustici che attraversano il materiale. Questo segnale risulta essere estremamente effimero, perciò viene impiegato un dispositivo di interferenza quantistica superconduttore (SQUID) come amplificatore. Il rilevatore viene utilizzato in una camera schermata dalle radiazioni, e nonostante la tecnologia di base sia arretrata rispetto a quella dei complessi Ligo e Virgo il sistema “da tavolo” raggiunge una sensibilità paragonabile ai fautori della scoperta delle onde gravitazionali.

Tornando alle possibili spiegazioni per i segnali rilevati, le opzioni sono molteplici, e spaziano da motivazioni di natura tecnica, come il rilassamento delle sollecitazioni meccaniche all'interno del disco di quarzo, a fenomeni più concreti e affascinanti per la ricerca. A tal proposito, potremmo annoverare tra i “colpevoli” la materia oscura, e l’effettiva cattura di onde gravitazionali ad alta frequenza (anche se la forma del segnale risulta incongruente con le nostre previsioni). Tuttavia, l'obiettivo delle prossime osservazioni è restringere il campo attraverso l'implementazione di un secondo cristallo con il suo SQUID.

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