ALERT PUBBLICI E CALCOLO DISTRIBUITO

Più onde gravitazionali per tutti

La parola d’ordine è: coinvolgere. E per coinvolgere un pubblico il più ampio possibile nell’astronomia gravitazionale ecco arrivare due nuovi tool. Uno consente di ricevere in tempo reale le segnalazioni di eventi dalla collaborazione Ligo-Virgo. L’altro, invece, di mettere il tempo morto della propria cpu a disposizione degli astrofisici che studiano le fusioni fra buchi neri

In alto, due schermate della app per iPhone in grado di ricevere gli alert di onde gravitazionali. In basso, la regione di cielo nella quale dovrebbe aver avuto origine l’onda gravitazionale rilevata l’8 aprile 2019. Crediti: Ligo/Caltech/Mit

Lunedì 8 aprile, due giorni prima del debutto in società del buco nero centrale di M87, un altro mostro cosmico ha avuto l’occasione per vivere il suo quarto d’ora di celebrità: quello prodotto dalla fusione di una coppia di buchi neri avvenuta a 4 miliardi di anni luce da noi. Se non ne avete sentito parlare non stupitevi: in questo caso, ciò che è stato diramato non era un’immagine, bensì un cosiddetto gravitational wave alert. Vale a dire, l’annuncio della possibile rivelazione di un’onda gravitazionale, con tutte le caratteristiche dell’evento: intensità, durata, data, ora e luogo di provenienza del segnale.

La novità? A differenza di tutti i precedenti alert del genere – avvisi che gli astrofisici della collaborazione Ligo-Virgo ricevono ormai da anni – questo dell’8 aprile 2019 è stato diramato pubblicamente. Pubblicato sul web, leggibile da chiunque, in tutto il mondo. Ma c’è di più: non si è trattato di un’eccezione. D’ora in avanti, infatti, tutti i trigger di potenziali onde gravitazionali rilevati dai tre interferometri della collaborazione, se sufficientemente affidabili dal punto di vista statistico, verranno resi pubblici nell’arco di pochi minuti.

Se pensiamo che il primo di questi eventi, quello storico del 14 settembre 2015, venne annunciato ufficialmente solo cinque mesi dopo (sebbene preceduto da inevitabili rumors), il cambiamento è epocale: viene completamente a cadere l’alone di riservatezza – e segretezza – che fino a oggi aveva avvolto le intercettazioni. Significa che il processo di rivelazione e analisi preliminare dei segnali è ormai sufficientemente maturo e collaudato da poter essere condiviso senza timore. Anzi, prima viene condiviso – e più ampia è la platea di persone coinvolte – e meglio è.

«Con il run O3 inauguriamo un sistema attraverso il quale Ligo e Virgo avvisano quasi immediatamente la comunità degli astronomi del fatto che abbiamo un trigger statisticamente significativo: vale a dire, una potenziale rivelazione di onde gravitazionali. La ragione è semplice: più in fretta riveliamo una fonte di onde gravitazionali, e prima i telescopi “classici” (quelli per onde elettromagnetiche, a raggi X, UV, ottici e radio) potranno mettersi a cercare e, si spera, trovare un segnale elettromagnetico dalla stessa sorgente», spiega David Reitze, direttore dei laboratori Ligo. «E catturare il segnale elettromagnetico il prima possibile è, in molti casi, la chiave per comprendere le dinamiche dell’evento, rivelandone la vera natura».

«La diffusione pubblica degli alerts», aggiunge un altro scienziato di Ligo, Jonah Kanner, consentirà agli astronomi di tutto il mondo di reagire rapidamente agli eventi di onde gravitazionali e cercarne le controparti in tutto lo spettro elettromagnetico. L’astronomia delle onde gravitazionali è ancora molto recente, e ha un enorme potenziale per nuove scoperte».

Oltre che multimessaggera, la nuova astronomia si fa dunque sempre più anche “multidestinataria”. E non parliamo solo di astronomi professionisti: per coinvolgere più persone possibile, il team di Ligo e Virgo ha messo a punto addirittura una app – Gravitational Wave Events – per ricevere le notifiche in tempo reale direttamente sul proprio iPhone.

Immagine tratta da una simulazione prodotta con BlackHoles@Home

Questo sul versante della caccia alle controparti elettromagnetiche, dunque quello più “osservativo”. Ma i “teorici”, dal canto loro, non se ne stanno certo con le mani in mano. Ecco così che, per coinvolgere noi comuni cittadini – o meglio, le nostre cpu – anche nel processo di interpretazione dei dati gravitazionali, è nato il progetto BlackHoles@Home. Ultimo arrivato della celebre serie di prodotti per il calcolo distribuito sorti attorno alla piattaforma Boinc (quella di Seti@Home, per intenderci), BlackHoles@Home sfrutta il tempo morto dei nostri computer per simulare la più ampia varietà possibile di fusioni fra buchi neri, così da poter determinare con sempre maggior sicurezza – un po’ come farebbe un grafologo di lunga esperienza – le caratteristiche dei sistemi all’origine di ogni particolare “firma gravitazionale” rivelata dagli interferometri.

«È un progetto che mira a fornire un servizio essenziale alla comunità scientifica: un catalogo d’ampiezza senza precedenti», spiega il responsabile del progetto, Zachariah Etienne, della West Virginia University, «di previsioni teoriche autoconsistenti sul tipo di onde gravitazionali che possono essere osservate a seguito della collisione fra buchi neri. Queste previsioni presuppongono che la teoria della gravità di Einstein – la relatività generale – sia corretta, e quindi fornirà una conoscenza più approfondita su questa teoria bella e complessa».

Insomma, se non avete la cpu impegnata a coniare bitcoin e volete devolvere un po’ di megaflops alla causa della gravità, BlackHoles@Home è lì che vi aspetta.