Engrave vince il premio Into Change

Il Ministero danese dell’istruzione superiore e della scienza ha premiato con un milione di euro la collaborazione internazionale Engrave per aver svelato il processo di formazione degli elementi pesanti nelle fusioni di stelle di neutroni. Tra i sei ricercatori premiati, due astrofisiche italiane: Elena Pian dell’Inaf e Marica Branchesi del Gssi

Illustrazione artistica dello stronzio che emerge dalla fusione di due stelle di neutroni. Crediti: Eso/L. Calçada/M. Kornmesser

La collaborazione scientifica Engrave è stata insignita del premio Into Change dal Ministero danese dell’istruzione superiore e della scienza. Into Change premia i gruppi di ricerca europei che hanno condotto studi eccezionali e innovativi al più alto livello internazionale, incarnando al contempo valori scientifici fondamentali come curiosità, collaborazione e apertura. La prima edizione del premio è stata assegnata a Engrave in riconoscimento delle sue scoperte rivoluzionarie all’intersezione tra fisica, cosmologia e astrofisica, e in particolare la scoperta dell’origine degli elementi pesanti nelle fusioni di stelle di neutroni.

Il premio – pari a otto milioni di corone danesi (circa un milione di euro) – sarà destinato a Engrave come finanziamento quadro per la ricerca scientifica, con un riconoscimento individuale di centomila corone danesi (circa 13mila euro) per ciascuno dei sei membri nominati della collaborazione: Marica Branchesi (Gssi – Gran Sasso Science Institute e Infn – Istituto nazionale di fisica nucleare, Italia), Elena Pian (Inaf – Istituto nazionale di astrofisica, Italia), Andrew Levan (Radboud University, Paesi Bassi), Stephen Smartt (University of Oxford, Regno Unito), Nial Tanvir (University of Leicester, Regno Unito) e Darach Watson (Niels Bohr Institute, Danimarca). La cerimonia di premiazione di Into Change si svolgerà il 15 dicembre 2025 alla Royal Danish Opera House di Copenhagen.

Engrave è nata per rispondere a una domanda fondamentale sulla nostra origine cosmica: dove e come sono stati creati gli elementi della tavola periodica? La formazione degli elementi più pesanti del ferro – come terre rare, uranio, oro e platino – ha rappresentato per decenni un enigma per gli scienziati. Gli elementi pesanti dovevano essersi formati con un processo di rapida cattura di neutroni da parte di nuclei più leggeri, ma nessuno sapeva per certo in quale punto dell’Universo esistessero le condizioni necessarie a innescare tale processo. Il mistero è stato infine risolto, in gran parte grazie a una serie di studi guidati dai ricercatori premiati.

La svolta è arrivata nel 2017, quando per la prima volta è stata osservata la collisione di due stelle di neutroni: dapprima grazie all’emissione di onde gravitazionali, poi attraverso lo studio dettagliato della kilonova prodotta dall’esplosione. Le caratteristiche di quell’evento hanno dimostrato che le fusioni tra stelle di neutroni sono una fonte primaria di elementi pesanti nell’Universo. Questa scoperta è diventata realtà grazie a un forte contributo italiano: dalle osservazioni dell’interferometro europeo Virgo, che si trova in Italia all’Ego – European Gravitational Observatory, fondato dall’Infn e dal Cnrs – Centre National de la Recherche Scientifique francese, alle campagne ottiche dei telescopi Rem, Vlt/X-shooter e Vst coordinate dal gruppo Grawita dell’Inaf. Nata nel 2013 per inseguire i segnali delle onde gravitazionali, Grawita è oggi una vera forza trainante della collaborazione internazionale Engrave, confermando ancora una volta il ruolo di primo piano che l’Italia sa svolgere nella moderna astronomia.

Consapevoli di essere all’inizio di una nuova era dell’astrofisica, all’inizio del 2018 i principali gruppi europei impegnati in questo ambito di ricerca hanno unito le forze, dando vita al progetto Engrave, con l’obiettivo di coordinare le imponenti risorse osservative necessarie a catturare le rare esplosioni che innescano la formazione degli elementi pesanti. Il progetto riunisce l’European Southern Observatory e i telescopi Hubble e James Webb della Nasa/Esa pronti a rispondere agli eventi di onde gravitazionali osservati da Virgo, Ligo e Kagra.

Promuovendo lo scambio interdisciplinare in tredici Paesi europei tra fisici delle onde gravitazionali, astronomi delle onde elettromagnetiche e astrofisici nucleari, Engrave opera oggi all’avanguardia dell’astrofisica multi-messaggera: un campo in rapido sviluppo che combina osservazioni di onde gravitazionali e radiazioni elettromagnetiche per comprendere gli eventi più estremi dell’Universo.

«Engrave nasce con l’obiettivo di costituire un fronte comune della comunità multi-messenger europea, secondo una logica di coordinamento, scambio e collaborazione, dove l’unione è maggiore della somma delle singole parti. Il tutto valorizzando il contributo dei gruppi che ne fanno parte, come Grawita che ne è membro fondatore e una delle principali forze motrici», dice Paolo D’Avanzo, primo ricercatore Inaf, membro del Governing Council di Engrave e responsabile delle operazioni di Grawita.

Un tratto distintivo di Engrave, inoltre, è il forte sostegno ai giovani ricercatori. Il suo modello operativo forma gli scienziati più giovani perché diventino i team di riferimento responsabili dell’attivazione dei grandi osservatori astronomici. A rotazione settimanale, un team di turno – guidato da uno scienziato senior – monitora i segnali provenienti da onde gravitazionali, raggi X e raggi gamma, prendendo decisioni in tempo reale che indirizzano il lavoro della collaborazione su specifici strumenti. Oltre a formare i giovani ricercatori, il gruppo si rivolge anche a quelli “futuri”, coinvolgendo attivamente il pubblico attraverso conferenze, iniziative educative e attività di divulgazione scientifica.

Poiché il premio Into Change non prevede auto-candidature, è stata l’Università di Oxford a presentare Engrave alla giuria del premio, nominando Marica Branchesi, Andrew Levan, Elena Pian, Stephen Smartt, Nial Tanvir e Darach Watson per aver guidato scoperte decisive – sia precedenti sia successive alla nascita di Engrave – che hanno individuato nelle fusioni di stelle di neutroni l’origine degli elementi pesanti. La candidatura citava una serie di articoli fondamentali pubblicati tra il 2013 e il 2024 sulle principali riviste di fisica. L’importanza di queste scoperte era già stata riconosciuta nel 2017, quando la rivista Science le aveva celebrate come “Breakthrough of the Year”.

«​​Questo premio celebra le scoperte del passato e il potenziale del presente, ma soprattutto apre la strada al futuro», dice Marica Branchesi, professoressa ordinaria di astrofisica al Gssi dell’Aquila e ricercatrice associata Infn e Inaf. «L’Einstein Telescope sarà il vero punto di svolta: grazie alla sua sensibilità potremo osservare decine di migliaia di fusioni di stelle di neutroni, oggi eventi rarissimi. Con Et riusciremo a tracciare con precisione la formazione degli elementi pesanti lungo la storia cosmica, rivoluzionando la nostra conoscenza dell’universo».

Elena Pian, dirigente di ricerca all’Inaf, evidenzia la dimensione italiana e al tempo stesso europea dei risultati scientifici di Engrave che le hanno valso il premio Into Change: «L’ottenimento del risultato scientifico che è stato coronato dal premio», dice, «è dipeso in modo cruciale dalla professionalità e vasta esperienza del team italiano coinvolto, e dall’accesso a strumentazione osservativa di altissima qualità e versatilità quale quella disponibile presso Eso».

Grazie ai contributi scientifici di Engrave, la tavola periodica – familiare a generazioni di studenti – può oggi essere letta alla luce delle sue origini cosmiche. Nel rispondere alla domanda “da dove veniamo?”, Engrave ci ha permesso di ricostruire la storia della formazione degli elementi che compongono il nostro pianeta, il nostro corpo e la materia che ci circonda.