Zendri, INFN: “Nell’universo ci sono luoghi in cui la gravità è estrema e dove possiamo studiare le onde gravitazionali, verificando se la teoria di Einstein sia corretta”

Nel suo curriculum ci sono il rivelatore di onde gravitazionali Advanced Virgo e l’Einstein Telescope.

Lui è il fisico Jean-Pierre Zendri e la sua attività scientifica si è svolta prevalentemente nel campo della gravitazionale sperimentale primariamente nel settore della rivelazione di onde gravitazionali mediante rivelatori terrestri: dal 2017 è rappresentante del gruppo Padova/Trento/Trieste nel VIRGO Steering Committee e dal 2019 responsabile locale padovano della sigla INFN ET-Italia.

“Inizialmente mi sono dedicato allo sviluppo ed alla messa in funzione di rivelatori risonanti occupandomi della realizzazione dello stadio di trasduzione ed amplificazione a basso rumore, del commissioning e della calibrazione del detector. Grazie anche alla prima implementazione in assoluto di catene di trasduzione/amplificazione operanti vicino al limite quantistico di risoluzione il rivelatore (AURIGA) è risultato per lunghi anni il più sensibile al mondo”.

Ma facciamo un passo indietro: lei è laureato in Fisica, quando è nata la passione per lo spazio?

“Sin da bambino ero attratto dall’ignoto e divoravo i documentari di Cousteau. Mi entusiasmavano. Poi, spinto dalla mia curiosità, sono incappato in tv in programmi di astronomia. Ero un ragazzo, ma mi sono subito appassionato: sono andato in biblioteca e ho cominciato a leggere libri di astronomia. Finché ho scoperto la rivista L’Astronomia che ho cominciato a comprare mensilmente. Dopo il diploma da Geometra, ho deciso di iscrivermi ad Astronomia, ma la Facoltà più vicina era a Trieste, così ho deciso di iscrivermi a Trento alla Facoltà di Fisica, pensando di trasferirmi in un secondo momento a Trieste. E invece alla fine mi sono appassionato alla fisica. Ed oggi mi dedico ad entrambe!”.

Nel 1994-1995 ha ottenuto una borsa di studio dell’Agenzia Spaziale Italiana. Che tipo di collaborazione è stata?

“Mi sono occupato di onde gravitazionali. Finito il dottorato c’erano alcuni progetti a cui ho partecipato che usavano sensori che avevo sviluppato durante la tesi: all’Asi ho preso borsa di studio per fare studi comparativi, anche in collaborazione con mia moglie e il professor Vitale che poi è andato avanti in quegli studi”.

Lei è ricercatore all’INFN dal 1997: come è nata la collaborazione?

“Sono entrato per caso nel progetto. Avevo finito il militare e non sapevo se continuare con la ricerca. Sono andato dal professore Massimo Cerdonio che faceva esperimenti di relatività: c’era una borsa a disposizione. Ho vinto poi il dottorato e contemporaneamente Cerdonio è stato finanziato da INFN per fare un laboratorio sulle onde gravitazionali a Padova. E da lì è nato tutto e ho continuato su questa direzione”.

A cosa stanno portando gli studi sulle onde gravitazionali?

“Le onde gravitazionali ci hanno permesso di fare tante cose e ce lo stanno permettendo. Anche sulla fisica di base ci sono molte teorie alternative a quelle di Einstein che differiscono nelle previsioni nel caso in cui la curvatura spazio-tempo sia molto forte. In laboratorio non siamo in grado di creare queste condizioni. Nell’universo, invece, ci sono luoghi in cui la gravità è estrema e dove possiamo studiare le onde gravitazionali cosa che ci permette di verificare se la teoria della relatività di Einstein sia corretta. Finora i dati danno ragione ad Einstein che spiega grossomodo tutto. Le onde gravitazionali ci dovrebbero dare la possibilità di studiare i primi istanti dell’universo quando la gravità quantistica può aver svolto un ruolo importante. Tutto questo è molto importante dal punto di vista della fisica e anche dell’astronomia”.

Le onde gravitazionali danno informazioni anche sui buchi neri?

“Le prime relazioni delle onde gravitazionali dimostrano che ci sono decine di buchi neri, sistemi binari che non ci si aspettava che ci fossero e che hanno dato informazioni agli astronomi. Noi abbiamo il problema della massa mancante dell’universo. Questi buchi neri in più possono spiegare la massa mancante? La risposta è no. Ma sicuramente i modelli di formazione dei buchi neri hanno dovuto essere modificati dopo queste scoperte. Non ci si aspettava di avere oggetti così massivi, qualche massa solare sì, ma non decine e gli astrofisici hanno cominciato a ragionare su nuovi modelli”.

Dal 2019 Zendri è responsabile locale padovano della sigla INFN ET-Italia: quale è la situazione dell’Einstein Telescope?

“La situazione è molto complicata. Ora ci sono due siti candidati: la Sardegna e il Belgio-Olanda. A questi si sono aggiunti un paio di altri siti, uno in Germania e ora uno anche in Spagna. Attualmente nei primi due si sta facendo una caratterizzazione dei siti geologica, si sta facendo un lavoro sulla sismicità e sul tipo di roccia. Si raccoglieranno i dati, si confronteranno i due siti e si deciderà. ET dovrebbe avere una configurazione a triangolo, avendo al suo interno più di un interferometro, l’alternativa all’idea di far vincere un solo sito, si potrebbe farne due. Questo avrebbe dei vantaggi: uno dei problemi dei rilevatori sono i disturbi locali. Noi, in Sardegna, abbiamo il vantaggio di avere bassa sismicità e “bassa contaminazione” antropica.

L’idea è di mettere due rilevatori ad L, uno per esempio in Sardegna e uno in Olanda o in Germania, n qiesta maniera i disturbi locali visibili da un solo rivelatore sarebbero scartati.

Alcuni gruppi dicono di no altri di sì. Dal punto di vista scientifico sarebbe a mio parere la soluzione più auspicabile. In tutto questo anche gli americani stanno lavorando a quello che chiamano l’osservatorio Cosmic Explorer che dovrebbe essere alla luce del sole: una struttura enorme forse a forma di L. Attualmente ET e’ in fase più avanzata rispetto a loro. E, inoltre, scegliendo gli americani la superficie Probabilmente rinuncerebbero a spingere la sensibilità alle frequenze piu basse dove invece ET, grazie alla scelta di operare sottoterra dove in disturbi atmosferici, antropici e sismici sono aspettati decrescere notevolmente. Noi, invece, andiamo sotto terra perché non c’è vento e sismicità”.