Telescopi gravitazionali – incontro con il Prof. Massimo Meneghetti


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Mercoledì 16 marzo 2022 alle ore 17:30 presso la Sala degli Arazzi di Palazzo Roncale il comitato di Rovigo della Società Dante Alighieri ha il piacere di ospitare il Prof. Massimo Meneghetti, noto astrofisico rodigino, che tratterà il tema dei telescopi gravitazionali.

Ricordiamo che è obbligatorio l’uso della mascherina e l’esibizione del Green Pass.


ABSTRACT DELL’INCONTRO

Secondo la Relatività Generale, la teoria della gravità che Einstein sviluppò agli inizi del secolo scorso, la struttura dello spazio-tempo, cioè la combinazione delle tre coordinate spaziali e del tempo in un unico continuum, non è rigida ma, al contrario, flessibile. Essa può essere incurvata, distorta e deformata in maniera anche estremamente violenta (come per esempio avviene nelle vicinanze di un buco nero). La causa della deformazione è la massa degli oggetti che popolano lo spazio-tempo cosmico. Così, nelle vicinanze di oggetti massicci – come una stella, una galassia o un ammasso di galassie – lo spazio-tempo assomiglia più a un paesaggio collinare con valli, in fondo alle quali sono posti tali oggetti, e colline che le separano. Queste “asperità” dello spazio-tempo sono ciò che noi interpretiamo come gravità. 

Un raggio di luce che debba muoversi in questo territorio ondulato e in continuo cambiamento, deve seguire il percorso più breve tra il punto di partenza (la sorgente luminosa) e quello di arrivo (per esempio il nostro telescopio). La via più breve quasi mai è quella retta, e dunque il percorso cambierà seguendo le inclinazioni del “terreno”. Dunque, la presenza di corpi massicci devierà il percorso dei fotoni (i “quanti” di luce) dalla loro direzione originaria. 

Il processo che abbiamo descritto prende il nome di “lensing gravitazionale” (e i corpi celesti che lo producono sono chiamati lenti o telescopi gravitazionali). La ragione è intuitiva. Se guardiamo intorno a noi attraverso una lente (o anche un bicchiere a calice) vedremo un’immagine molto distorta della realtà. Puntando verso un oggetto specifico, questo potrebbe essere curvato in un anello oppure in un arco; a volte potrebbe apparire sdoppiato. Lo stesso avviene quando osserviamo l’Universo attraverso un gigantesco ammasso di galassie (la lente o bicchiere nella nostra analogia) interposto tra noi e le galassie lontane. Il risultato è una visione deformata, con immagini a volte strepitosamente belle. Vedremo più immagini della stessa galassia, piegate in archi lunghi e sottili; più raramente persino anelli perfetti. In poche parole stiamo usando la massa dell’ammasso di galassie come un telescopio gravitazionale.

Spiegherò come l’effetto di Lensing Gravitazionale possa essere utilizzato per rispondere a numerose domande in ambito astrofisico e cosmologico. Ad esempio, vedremo che possiamo sfruttarlo per scoprire nuovi pianeti e per capire se siamo soli nell’universo.  Oppure che è uno strumento formidabile per studiare nel dettaglio il contenuto di galassie ed ammassi di galassie e osservare in particolare le loro componenti “oscure”. Infine, scopriremo che, amplificando la luce di sorgenti lontane, i telescopi gravitazionali ci consentono di osservare l’universo nella sua forma primordiale e quindi di studiare le sue origini. 


BIONOTE DEL RELATORE

Ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) con sede presso l’Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna.

Professore a contratto presso l’Università di Bologna, dove insegna Lensing Gravitazionale agli studenti del corso di laurea magistrale in Astrofisica e Cosmologia.

Ha lavorato anche all’Istituto di Astrofisica Teorica dell’Università di Heidelberg (Germania) e presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena (USA).

Ha conseguito laurea e dottorato di ricerca in Astronomia presso l’Università di Padova.

Si occupa di cosmologia e formazione ed evoluzione delle strutture cosmiche (galassie ed ammassi di galassie), che studia principalmente utilizzando il lensing gravitazionale.

Su questo argomento ha scritto oltre 180 articoli sulle principali riviste scientifiche e ha recentemente pubblicato il libro “Introduction to Gravitational Lensing” (Ed. Springer-Verlag).