“Con la dorsale quantistica italiana in fibra ottica, una radiazione laser offre un riferimento comune e ultra accurato di frequenza a due dei maggiori radio telescopi italiani che, sincronizzati fra loro e usati per osservazioni combinate, creano una nuova infrastruttura unica al mondo. La distribuzione simultanea dei segnali di orologi atomici di ultima generazione verso diversi telescopi contribuirà a migliorare le tecniche astronomiche di esplorazione dell’Universo e a studiarne di nuove”. A illustrare l’esperimento realizzato grazie alla dorsale quantistica italiana in fibra ottica e pubblicato sulla rivista “Optica” è in un nota il Cnr, che ha collaborato ai test dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim) insieme all’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) e all’Agenzia Spaziale Italiana (Asi).
Ma in cosa consiste di preciso l’esperimento? Un segnale laser di frequenza nota, poiché misurata con grande accuratezza dagli orologi atomici dell’Inrim, è stato inviato con la fibra a due dei maggiori radio telescopi italiani, situati a Medicina (Bo) e a Matera, per sincronizzarli. Questo ha permesso di impiegare i due strumenti, distanti oltre 600 km, in modo congiunto, aprendo nuove prospettive nell’osservazione di fenomeni astronomici ad alta risoluzione.
I telescopi coinvolti, spiega il comunicato, sono parte delle reti internazionali che usano la tecnica Vlbi (Very Long Baseline Interferometry), basata sull’osservazione simultanea di sorgenti radio da siti distanti fra loro da poche centinaia a migliaia di chilometri. Correlando a posteriori le varie acquisizioni, è possibile migliorare di molto la qualità delle immagini rispetto a quanto possibile con un singolo telescopio. “La tecnica Vlbi – spiega il Cnr – è fra le più potenti per lo studio dei buchi neri supermassicci al centro dei nuclei attivi di lontane galassie, oltre che per la determinazione accurata di molti parametri geodetici e geodinamici fondamentali. Tuttavia uno dei limiti attuali, soprattutto per le osservazioni ad altissima frequenza, è rappresentato dalla qualità degli orologi atomici di cui i vari telescopi dispongono, necessari per correlare tra loro le misure.
“La distribuzione di segnali laser sulla rete in fibra ottica dell’Inrim è uno strumento fondamentale per le misure di frequenza ad altissima precisione e da anni ne sfruttiamo le potenzialità in esperimenti di fisica fondamentale e applicata, poiché spesso la nuova fisica si cela dietro misure sempre più accurate – afferma Cecilia Clivati, ricercatrice all’Inrim e prima autrice dell’articolo pubblicato su Optica – Spingere sempre più in là i limiti di queste misure è una sfida costante, ma speriamo che gli strumenti e le tecniche sviluppate in questo lavoro possano portare vantaggi anche nell’interferometria astronomica, una delle discipline più complesse e potenti che l’uomo ha sviluppato per l’osservazione dello Spazio”.
“La realizzazione di importanti infrastrutture di ricerca come la dorsale quantistica in fibra ottica dà frutti scientifici molto interessanti, sia per la radioastronomia che per la geofisica e le tecnologie quantistiche – aggiunge Davide Calonico, Primo ricercatore all’Inrim e coordinatore del progetto di ricerca – E’ un lavoro lungo, che richiede dedizione e competenza scientifica, un percorso che adesso entra nel vivo per nuove misure, nuova scienza e le possibilità offerte da una maggiore integrazione sullo scenario europeo. La collaborazione tra le migliori eccellenze italiane porta risultati di cui siamo molto contenti”.
