Teoria delle stringhe - Wikipedia
La teoria descrive come le stringhe si propagano nello spazio e nel tempo e come interagiscono tra loro. A scale di distanza maggiori della sua lunghezza, la ...
LIGO
Superstringhe, D-brane ed altri tipi di stringhe stirate fino alla scala intergalattica emettono onde gravitazionali che potrebbero essere rilevate utilizzando esperimenti del tipo <anchor>LIGO</anchor>. Esse possono anche provocare lievi irregolarità nella radiazione cosmica di fondo ancora impossibili da rilevare ma probabilmente osservabili in un prossimo futuro.
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LIGO[![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/LLO_Control_Room.jpg/260px-LLO_Control_Room.jpg)](/wiki/File:LLO_Control_Room.jpg)La sala di controllo di HanfordOrganizzazioneLIGO Scientific Collaboration
Stato[![Bandiera degli Stati Uniti](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Flag_of_the_United_States.svg/20px-Flag_of_the_United_States.svg.png)](/wiki/File:Flag_of_the_United_States.svg "Bandiera degli Stati Uniti")[Stati Uniti](/wiki/Stati_Uniti_d%27America "Stati Uniti d'America")Fondazione1992
Sito[www.ligo.caltech.edu/](https://www.ligo.caltech.edu/)TelescopiHanford[rivelatore interferometrico di onde gravitazionali](/wiki/Rivelatore_interferometrico_di_onde_gravitazionali "Rivelatore interferometrico di onde gravitazionali")Livingston[rivelatore interferometrico di onde gravitazionali](/wiki/Rivelatore_interferometrico_di_onde_gravitazionali "Rivelatore interferometrico di onde gravitazionali")Mappa di localizzazione

![Mappa di localizzazione: Stati Uniti d'America](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Usa_edcp_location_map.svg/260px-Usa_edcp_location_map.svg.png)

[![LIGO](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/Red_pog.svg/8px-Red_pog.svg.png)](http://www.openstreetmap.org/?mlat=46.455138888889&mlon=-119.40766666667&zoom=5 "LIGO")

LIGO

[Modifica dati su Wikidata](https://www.wikidata.org/wiki/Q255371 "d:Q255371") **·** [Manuale](/wiki/Template:Osservatorio/man "Template:Osservatorio/man")[![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/43/Northern_leg_of_LIGO_interferometer_on_Hanford_Reservation.JPG/310px-Northern_leg_of_LIGO_interferometer_on_Hanford_Reservation.JPG)](/wiki/File:Northern_leg_of_LIGO_interferometer_on_Hanford_Reservation.JPG) Esterno del tunnel di LIGO ad Hanford.

**LIGO**, [acronimo](/wiki/Acronimo "Acronimo") di **L** aser **I** nterferometer **G** ravitational-Wave **O** bservatory (osservatorio [interferometro](/wiki/Interferometro "Interferometro") [laser](/wiki/Laser "Laser") delle [onde gravitazionali](/wiki/Onde_gravitazionali "Onde gravitazionali")), è un osservatorio [statunitense](/wiki/Stati_Uniti_d%27America "Stati Uniti d'America") ideato per il rilevamento delle [onde gravitazionali](/wiki/Onde_gravitazionali "Onde gravitazionali"). Fondato nel [1984](/wiki/1984 "1984") da [Kip Thorne](/wiki/Kip_Thorne "Kip Thorne"), [Rainer Weiss](/wiki/Rainer_Weiss "Rainer Weiss"). LIGO è un progetto congiunto tra scienziati del [California Institute of Technology](/wiki/California_Institute_of_Technology "California Institute of Technology") (Caltech) e del [Massachusetts Institute of Technology](/wiki/Massachusetts_Institute_of_Technology "Massachusetts Institute of Technology") (MIT), sponsorizzato dalla [National Science Foundation](/wiki/National_Science_Foundation "National Science Foundation") (NSF). La sua costruzione iniziò nel 2002 con un finanziamento iniziale di 365 milioni di dollari ed era, all'epoca, il più grande e più ambizioso progetto mai finanziato dal NSF.

Il progetto LIGO ha valso a Thorne, Weiss, insieme a [Barry Barish](/wiki/Barry_Clark_Barish "Barry Clark Barish") successivamente subentrato nel gruppo, il [Premio Nobel per la Fisica](/wiki/Premio_Nobel_per_la_Fisica "Premio Nobel per la Fisica") nel 2017.

## Indice

- [1Storia](#Storia)
- [2Descrizione](#Descrizione)
- [3Note](#Note)
- [4Voci correlate](#Voci_correlate)
- [5Altri progetti](#Altri_progetti)
- [6Collegamenti esterni](#Collegamenti_esterni)

## Storia

\[ [modifica](/w/index.php?title=LIGO&veaction=edit&section=1 "Modifica la sezione Storia") \| [modifica wikitesto](/w/index.php?title=LIGO&action=edit&section=1 "Edit section's source code: Storia")\]

Il progetto LIGO si basa sul lavoro di numerosi scienziati che cercarono di definire un [esperimento](/wiki/Esperimento "Esperimento") per valutare una parte della [teoria della relatività](/wiki/Relativit%C3%A0_generale "Relatività generale") di [Einstein](/wiki/Einstein "Einstein"), l'esistenza delle onde gravitazionali. A partire dagli anni sessanta del [Novecento](/wiki/Novecento "Novecento"), scienziati statunitensi, tra cui Joseph Weber, e sovietici, Mikhail Evgen'evich Gertsenshtein e Vladislav Ivanovich Pustovoyt (Михаил Евгеньевич Герценштейн e Владислав Иванович Пустовойт) posero le basi teoriche ed i primi prototipi di uno strumento basato sull' [interferometria](/wiki/Interferometria "Interferometria") laser per il rilevamento delle onde gravitazionali.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[2\]](#cite_note-2).

Nel 1967 Rainer Weiss del [MIT](/wiki/Massachusetts_Institute_of_Technology "Massachusetts Institute of Technology") pubblicò un'analisi per l'utilizzo di un interferometro laser ed iniziò la costruzione di un prototipo grazie a sovvenzioni per la difesa, ma il progetto fu interrotto prima di diventare operativo.[\[3\]](#cite_note-3) Dal 1968, [Kip Thorne](/wiki/Kip_Thorne "Kip Thorne") iniziò uno studio sulle onde gravitazionali e relative sorgenti nello spazio presso il Caltech, e si convinse della possibilità di rilevarle con un esperimento.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)
Un prototipo di un rilevatore interferometrico di onde gravitazionali fu costruito alla fine degli anni sessanta da Robert Forward con i colleghi del _Hughes Research Laboratories_ (utilizzando degli specchi montati su di un supporto isolato), e negli anni settanta (utilizzando degli specchi sospesi e percorsi multipli del fascio laser) da Weiss presso il MIT, ed inoltre da [Heinz Billing](/w/index.php?title=Heinz_Billing&action=edit&redlink=1 "Heinz Billing (la pagina non esiste)") ed i suoi colleghi presso Garching in [Germania](/wiki/Germania "Germania"), ed anche da [Ronald Drever](/w/index.php?title=Ronald_Drever&action=edit&redlink=1 "Ronald Drever (la pagina non esiste)"), [James Hough](/w/index.php?title=James_Hough&action=edit&redlink=1 "James Hough (la pagina non esiste)") ed i loro colleghi a [Glasgow](/wiki/Glasgow "Glasgow"), [Scozia](/wiki/Scozia "Scozia").[\[4\]](#cite_note-4)

Nel 1980, la NSF finanziò uno studio per la realizzazione di un grande interferometro da parte del MIT (Paul Linsay, Peter Saulson, Rainer Weiss), e l'anno seguente, il [Caltech](/wiki/Caltech "Caltech") realizzò un prototipo da 40 metri (Ronald Drever e Stan Whitcomb). Lo studio del MIT stabilì la fattibilità di interferometri aventi una lunghezza dell'ordine del chilometro e con un'adeguata sensibilità.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[5\]](#cite_note-buderi-5)

Grazie all'influenza della NSF, il MIT ed il Caltech furono invitati a condurre insieme il progetto per la costruzione di un osservatorio per le onde gravitazionali (LIGO) basato sullo studio del MIT e sui lavori sperimentali del Caltech, del MIT, di Glasgow e di [Garching](/wiki/Garching "Garching"). Drever, Thorne, e Weiss formarono un comitato strategico per la realizzazione del LIGO, tuttavia non riuscirono ad ottenere i finanziamenti per il progetto nel 1984 e neanche nel 1985. Nel 1986 il comitato fu sciolto e fu nominato un unico responsabile, Rochus E. Vogt. Nel 1988 una proposta di ricerca e sviluppo per il LIGO ottenne un finanziamento.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[5\]](#cite_note-buderi-5)[\[6\]](#cite_note-jeffery-6)[\[7\]](#cite_note-waldrop-7)[\[8\]](#cite_note-8)[\[9\]](#cite_note-9)

Tra il 1989 e il 1994 il progetto LIGO non riuscì a decollare né dal punto organizzativo che da quello scientifico; furono ottenuti risultati solo dal punto politico, ottenendo l'appoggio del [Congresso degli Stati Uniti](/wiki/Congresso_degli_Stati_Uniti "Congresso degli Stati Uniti").[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[10\]](#cite_note-cohen-10) Le richieste di finanziamento furono sempre rifiutate fino al 1991, quando il Congresso approvò un finanziamento di 23 milioni di dollari per il primo anno; tuttavia non furono raggiunti gli standard per poter ricevere i fondi e la NSF mise in dubbio la solidità tecnologica ed organizzativa del progetto.[\[6\]](#cite_note-jeffery-6)[\[7\]](#cite_note-waldrop-7) Nel 1992, il progetto LIGO fu rivisto nell'organizzazione e Drever non ne fece più parte direttamente.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[10\]](#cite_note-cohen-10)[\[11\]](#cite_note-ref_A-11)[\[12\]](#cite_note-12) Problemi di gestione del progetto e preoccupazioni tecniche, evidenziati dalla NSF, portarono al congelamento dei finanziamenti nel 1993.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[10\]](#cite_note-cohen-10)[\[13\]](#cite_note-13)[\[14\]](#cite_note-14)

Nel 1994, dopo una consultazione fra la NSF, i coordinatori scientifici del progetto LIGO, il MIT ed il Caltech, il direttore Vogt si dimise e [Barry Barish](/wiki/Barry_Barish "Barry Barish") (Caltech) fu nominato nuovo direttore del progetto,[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[11\]](#cite_note-ref_A-11)[\[15\]](#cite_note-15) e la NSF fece presente che il progetto LIGO aveva l'ultima possibilità per essere finanziato.[\[10\]](#cite_note-cohen-10) Il team condotto da Barish propose un nuovo studio, un nuovo piano finanziario ed un nuovo progetto esecutivo che prevedeva un investimento superiore del 40% al precedente. Questa nuova proposta fu approvata dalla NSF, comprensiva dell'aumento del 40%. Nel 1994, con un finanziamento di 395 milioni di dollari, il progetto LIGO divenne il più grande e costoso progetto finanziato dalla NSF. Verso la fine del 1994 furono gettate le fondamenta per il primo rilevatore presso Hanford, nello stato di [Washington](/wiki/Washington_(Stato) "Washington (Stato)"), poi nel 1995, iniziarono i lavori anche per il secondo rilevatore a [Livingston](/wiki/Livingston_(Louisiana) "Livingston (Louisiana)"), in [Louisiana](/wiki/Louisiana "Louisiana"). Mentre si completavano le costruzioni, nel 1997, Barish promosse la costituzione di due nuove istituzioni, il _LIGO Laboratory_ ed la _LIGO Scientific Collaboration_ (LSC). Il _LIGO laboratory_ comprende le installazioni e le attrezzature finanziate dalla NSF. La _LIGO Scientific Collaboration_ è un forum per lo sviluppo della ricerca e della tecnologia presso i laboratori del LIGO. Il direttore Barish affidò a Weiss il compito di portavoce di quest'ultima organizzazione.[\[1\]](#cite_note-NSF-1)[\[6\]](#cite_note-jeffery-6)

Il rilevatore iniziò a operare nell'agosto del 2002, ma fino al 2010 non ottenne nessun risultato apprezzabile. Nel 2004, fu iniziato lo sviluppo del miglioramento della sensibilità del rilevatore (definito "Enhanced LIGO"). Questo portò al fermo del rilevatore per alcuni anni per permettere la sostituzione dei rilevatori originari e sostituirli con una nuova versione detta "Advanced LIGO".[\[16\]](#cite_note-16) Molta parte del lavoro di ricerca e miglioramento tecnologico delle nuove macchine LIGO/aLIGO era basato sui lavori pionieristici del rilevatore [GEO600](/w/index.php?title=GEO600&action=edit&redlink=1 "GEO600 (la pagina non esiste)") di [Hannover](/wiki/Hannover "Hannover"), in [Germania](/wiki/Germania "Germania").[\[17\]](#cite_note-GEO600_a_precursor-17)[\[18\]](#cite_note-18)[\[19\]](#cite_note-19) Nel febbraio 2015, i nuovi rilevatori furono installati in entrambe le sedi del LIGO.[\[20\]](#cite_note-20)

Alla metà di settembre 2015 fu completata la revisione totale, durata cinque anni e del costo di 200 milioni di dollari, che portò il costo totale del progetto LIGO a 620 milioni di dollari.[\[21\]](#cite_note-Nature_2015_Sept_15-21)[\[22\]](#cite_note-22) Il 18 settembre 2015, l'Advanced LIGO iniziò la sua attività scientifica con una sensibilità quattro volte maggiore della versione iniziale dell'interferometro LIGO.[\[23\]](#cite_note-23) La sensibilità del rilevatore verrà ulteriormente aumentata fino a raggiungere quella di progetto prevista per il 2021.[\[24\]](#cite_note-LIGO_dec_2015-24)

L'11 febbraio 2016, la _LIGO Scientific Collaboration_ e la _[Virgo Collaboration](/wiki/Interferometro_VIRGO "Interferometro VIRGO")_ pubblicarono un articolo sulla [prima osservazione diretta di onde gravitazionali](/wiki/Prima_osservazione_di_onde_gravitazionali "Prima osservazione di onde gravitazionali"), costituita da un segnale distinto ricevuto alle 09.51 [UTC](/wiki/UTC "UTC") del 14 settembre 2015 di due buchi neri aventi ~30 [masse solari](/wiki/Masse_solari "Masse solari") che si fondevano tra loro a circa 1,3 miliardi [anni luce](/wiki/Anno_luce "Anno luce") dalla terra.[\[25\]](#cite_note-PhysRevLett.116.061102-25)[\[26\]](#cite_note-Nature_11Feb16-26)

Il 15 giugno 2016 è stato annunciato il secondo rilevamento di un'onda gravitazionale, anch'essa provocata dalla fusione di due buchi neri, rilevata il 26 dicembre 2015.[\[27\]](#cite_note-:0-27) La massa dei due buchi neri, distanti 1,4 miliardi di anni luce, coinvolti nell'evento è stimata tra le 14 e le 8 masse solari, molto inferiore a quella del primo evento rilevato; infatti, l'evento è stato evidenziato solo dall'elaborazione dei dati degli osservatori, in collaborazione con VIRGO.[\[27\]](#cite_note-:0-27)
Il 4 gennaio 2017 alle 10 e 11 minuti UTC è stato rilevato il terzo segnale, anch'esso prodotto dalla fusione di due buchi neri, distanti 3 miliardi di anni luce, aventi massa di 31 e 19 masse solari.[\[28\]](#cite_note-28)

## Descrizione

\[ [modifica](/w/index.php?title=LIGO&veaction=edit&section=2 "Modifica la sezione Descrizione") \| [modifica wikitesto](/w/index.php?title=LIGO&action=edit&section=2 "Edit section's source code: Descrizione")\]

[![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Mach-Zehnder_interferometer.svg/310px-Mach-Zehnder_interferometer.svg.png)](/wiki/File:Mach-Zehnder_interferometer.svg) Schema di un generico interferometro.

La missione di LIGO è di osservare le onde gravitazionali previste dalla teoria della [Relatività Generale](/wiki/Relativit%C3%A0_Generale "Relatività Generale") di [Albert Einstein](/wiki/Albert_Einstein "Albert Einstein"). Nell'estate del 2004 LIGO inizia la sua ricerca di onde gravitazionali create da eventi astronomici in cui sono coinvolte grandi masse in accelerazione come l'esplosione di una [supernova](/wiki/Supernova "Supernova"), collisione e [coalescenza](/wiki/Coalescenza "Coalescenza") di [stelle di neutroni](/wiki/Stella_di_neutroni "Stella di neutroni"), la formazione di [buchi neri](/wiki/Buco_nero "Buco nero"), la fusione tra [buchi neri di massa stellare](/wiki/Buco_nero_stellare "Buco nero stellare"), la rotazione di stelle di neutroni dalla forma distorta e, infine, il residuo di onde gravitazionali create con la nascita dell'universo.

LIGO gestisce contemporaneamente due osservatori di onde gravitazionali:

- l'osservatorio Livingston, situato a [Livingston](/wiki/Livingston_(Louisiana) "Livingston (Louisiana)"), ospita un [interferometro di Michelson](/wiki/Interferometro_di_Michelson "Interferometro di Michelson") che consiste in un gigantesco tunnel vuoto a forma di L, lungo 4 [km](/wiki/Chilometro "Chilometro") per lato, alle cui estremità si trovano degli specchi sospesi. Il raggio laser nell'interferometro può rilevare le piccolissime deformazioni dello spaziotempo causate dalle onde gravitazionali;
- l'osservatorio [Hanford](/wiki/Hanford_Site "Hanford Site"), situato nei pressi di [Richland](/wiki/Richland_(Washington) "Richland (Washington)"), ospita un interferometro laser identico a quello dell'osservatorio Livingston. Inoltre ne esiste uno di dimensioni minori, ma non meno complicato, alloggiato in parallelo. Il secondo rilevatore è la metà in lunghezza (2 km) e di conseguenza anche la sua sensibilità è dimezzata.

Le onde gravitazionali che sono originate a centinaia di milioni di [anni luce](/wiki/Anno_luce "Anno luce") dalla Terra dovrebbero distorcere i 4 chilometri di spazio tra gli specchi di circa 10×10−18 [m](/wiki/Metro "Metro") (come confronto, un [atomo](/wiki/Atomo "Atomo") di [idrogeno](/wiki/Idrogeno "Idrogeno") è circa 5×10−11 [m](/wiki/Metro "Metro")).

## Note

\[ [modifica](/w/index.php?title=LIGO&veaction=edit&section=3 "Modifica la sezione Note") \| [modifica wikitesto](/w/index.php?title=LIGO&action=edit&section=3 "Edit section's source code: Note")\]

01. **^** _[a](#cite_ref-NSF_1-0)__[b](#cite_ref-NSF_1-1)__[c](#cite_ref-NSF_1-2)__[d](#cite_ref-NSF_1-3)__[e](#cite_ref-NSF_1-4)__[f](#cite_ref-NSF_1-5)__[g](#cite_ref-NSF_1-6)__[h](#cite_ref-NSF_1-7)__[i](#cite_ref-NSF_1-8)_ Committee on Setting Priorities for NSF-Sponsored Large Research Facility Projects, Committee on Science, Engineering, and Public Policy, Policy and Global Affairs, Board on Physics and Astronomy, Division on Engineering and Physical Sciences, National Research Council., [Setting Priorities for Large Research Facility Projects Supported by the National Science Foundation](http://www.nap.edu/catalog/10895/setting-priorities-for-large-research-facility-projects-supported-by-the-national-science-foundation), National Academies Press, 2004, pp. 109-117, [ISBN](/wiki/ISBN "ISBN") [0-309-09084-9](/wiki/Speciale:RicercaISBN/0-309-09084-9 "Speciale:RicercaISBN/0-309-09084-9").
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