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SCIENZA E POESIA DELLUNIVERSO MONDO: LA MUSICA DEL COSMO Dr. Gianpietro Cagnoli Biblioteca Comunale di San Giustino 24 Ottobre 2009.

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1 SCIENZA E POESIA DELLUNIVERSO MONDO: LA MUSICA DEL COSMO Dr. Gianpietro Cagnoli Biblioteca Comunale di San Giustino 24 Ottobre 2009

2 24 Ott. 2009La musica del cosmo2 of 18 Novantanni fa Il 7 Novembre 1919 il Times titola: Rivoluzione nella scienza Nuova teoria dellUniverso Le idee Newtoniane rigettate

3 24 Ott. 2009La musica del cosmo3 of 18 Novantanni fa Cosa accadde? –Lastronomo Eddington pubblico i risultati della misura precisa della deviazione della luce stellare da parte del Sole –Come Einstein aveva predetto la luce non sempre va in linea retta: quando passa vicino alle stelle il suo percorso devia –Questa e la prova dellidea, sempre di Einstein, che lo spazio puo essere curvato dai corpi aventi massa

4 24 Ott. 2009La musica del cosmo4 of 18 Lidea di Einstein (la piu importante !) La mela non cade sulla Terra perche attratta da una forza, ma perche la Terra deforma lo spazio attorno ad essa Lo Spazio-Tempo diventa simile ad una superficie di gomma Tutti i corpi, ed anche la luce, seguono la superficie deformata dello Spazio-Tempo

5 24 Ott. 2009La musica del cosmo5 of 18 Le Onde Gravitazionali (Gravitational Waves) Una qualsiasi superficie di gomma, se colpita o pizzicata, trasmette delle onde, delle vibrazioni Cosi anche lo Spazio-Tempo puo avere delle vibrazioni che si propagano come onde Water ripples CHI PRODUCE LE ONDE NELLO SPAZIO-TEMPO?

6 24 Ott. 2009La musica del cosmo6 of 18 Sorgenti di GW Tutti i corpi che cambiano forma possono emettere GW Solo cataclismi cosmici emettono GW apprezzabili SUPERNOVAE STELLE DI NEUTRONI E BINARIE

7 24 Ott. 2009La musica del cosmo7 of 18 Sorgenti di GW Sorgenti relativamente intense sono le Gamma Ray Burst. Quelle di breve durata sembrano essere dovute alla fusione di stelle di neutroni La velocita di rotazione e molto elevata. Il suono di questa fusione o collisione e… TELESCOPIO RAGGI GAMMA SWIFT LESPLOSIONE PIU LONTANA MAI VISTA: ~13.5 MILIARDI DI ANNI LUCE

8 24 Ott. 2009La musica del cosmo8 of 18 Cosa succede quando passa unonda gravitazionale? Effetto di unonda gravitazionale su un sistema di 8 masse disposte in cerchio Figure: M.Lorenzini Due stelle di Neutroni in rotazione nello Spazio Le 8 masse sulla Terra Le onde sono talmente piccole che le distanze cambiano solo di qualche 0, % !!!

9 24 Ott. 2009La musica del cosmo9 of 18 I rivelatori di GW Masse Risonanti Interferometri Figure: S. Reid

10 24 Ott. 2009La musica del cosmo10 of 18 Il primo rivelatore risonante Joseph Weber (~1960) Barra risonante di alluminio sospesa nel mezzo Mirofoni piezoelettrici per la rivelazione delle vibrazioni In questo primo rivelatore come nei successivi si sperava di captare il BANG dellesposione di una supernova … la barra funzionava come una campana …

11 24 Ott. 2009La musica del cosmo11 of 18 Bars I moderni rivelatori risonanti Spheres Un trucchetto per aumentare la sensibilita… mechanical signal enhancement

12 24 Ott. 2009La musica del cosmo12 of 18

13 24 Ott. 2009La musica del cosmo13 of 18 I rivelatori interferometrici Linterferenza e il sistema piu sensibile per misurare uno spostamento: la luce che arriva al rivelatore (fotodiodo) ha una intensita che dipende fortemente dalla differenza di cammino ottico nei due bracci

14 24 Ott. 2009La musica del cosmo14 of 18 Un po di storia … ed a proposito di libri … Gertsenshtein M E and Pustovoit V I 1962 Sov. Phys.JETP Moss G E, Miller L R and Forward R L 1971 Appl. Opt b Weiss R 1972 Q. Prog. Rep. Res. Lab. Electron

15 24 Ott. 2009La musica del cosmo15 of 18 Gli interferometri oggi TAMA 600 m 300 m 4 & 2 km 4 km AIGO 3 km

16 24 Ott. 2009La musica del cosmo16 of 18 Linterferometro italiano Virgo

17 24 Ott. 2009La musica del cosmo17 of 18 LISA: linterferometro spaziale Per rivelare il segnale a lunghissimo periodo delle binarie linterferometro deve essere lungo milioni di km: e necessario andare nello spazio

18 24 Ott. 2009La musica del cosmo18 of 18 Il rumore degli interferometri Gli interferometri sono come delle enormi radio che ascoltano lUniverso, pronte ad ascoltare rumori del tipo: Ecco i tipici rumori degli interferometri Grazie per lattenzione

19 24 Ott. 2009La musica del cosmo19 of 18

20 24 Ott. 2009La musica del cosmo20 of 18

21 24 Ott. 2009La musica del cosmo21 of 18

22 24 Ott. 2009La musica del cosmo22 of 18 Suspensions at room temperature Best material: silica (SiO 2 ) Silicate bonding Tested on GEO600


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