Einstein aveva ragione: lo conferma anche un buco nero supermassiccio

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Il grande scienziato Albert Einstein continua a fornire all'uomo una chiave di lettura dell'universo. Le sue teorie trovano infatti nuovamente conferma, grazie a degli studi effettuati sull'attrazione gravitazionale di un buco nero su un gruppo di stelle.

Il gruppo di stelle situato intorno al buco nero studiato dal team di ricercatori dell'ESO European Southern Observatory

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Era il lontano 1905 quando Albert Einstein, uno dei più celebri fisici della storia della scienza, formulò la teoria della relatività ristretta, che risolse le contraddizioni fra relatività galileiana ed elettromagnetismo. Dieci anni dopo l’equazione di campo di Einstein riesce a fornire all’uomo un nuovo concetto di fisica e un  modo differente di scrutare l’universo. Ma il nostro Albert, a distanza di così tanti anni, non smette di sorprenderci. Vi spieghiamo subito il perché.

Tramite recenti studi effettuati dall’ESO (European Southern Observatory) e con l’ausilio del VLT (Very Large Telescope), è stato possibile studiare un piccolo gruppo di stelle, situato a 26mila anni luce dalla Terra e orbitante ad alta velocità attorno a un buco nero supermassiccio. Tale buco nero esercita sul gruppo di stelle un’enorme attrazione gravitazionale. L’osservazione di una fra le stelle del gruppo ha permesso a un team di ricercatori di verificare gli effetti previsti da Einstein nella sua teoria della relatività generale, un tipo di studio mai condotto nei pressi di un buco nero di questo tipo.

Gli scienziati hanno dunque tenuto traccia della stella S2 nel suo passaggio nei pressi del buco nero, precisamente a una distanza inferiore ai 20 miliardi di chilometri, piuttosto ridotta se si parla in termini astronomici. Tale monitoraggio è stato effettuato lo scorso maggio, quando la stella S2 si spostava a una velocità al di sopra dei 25 milioni di chilometri orari.

Il VLT dell’ESO presso l’osservatorio del Paranal in Cile.HDEuropean Southern Observatory
Il VLT in tutto il suo splendore

I dati ottenuti sono stati poi analizzati dal gruppo di scienziati, guidato da Reinhard Genzel del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Garching, Germania, confrontando le velocità registrate grazie al VLT con altri dati derivanti da misurazioni risalenti agli scorsi anni. È stata infine verificata, in presenza di campi gravitazionali molto intensi (come quello esercitato dal buco nero sul gruppo di stelle appunto), la validità delle teorie della gravità di Newton, quelle della relatività di Einstein e altre teorie formulate fra la fine dell’Ottocento e i primi anni del Novecento.

Come risultato finale i ricercatori hanno notato che le teorie newtoniane non trovavano conferma se applicate ai dati reali di cui si stavano servendo, mentre le teorie di Enstein sì.

In parole povere: l’utilizzo del VLT ha dimostrato come la grande forza gravitazionale del buco nero riesca a influenzare anche la luce. Einstein pensava infatti che, in determinate circostanze, degli oggetti spaziali compatti potessero esercitare una forza di gravità talmente intensa da ridurre la frequenza della luce, influenzando la sua lunghezza d’onda. Questo fenomeno è definito “spostamento verso il rosso (conosciuto come redshift) gravitazionale”.

Il percorso della stella S2 intorno al buco nero supermassiccioHDEuropean Southern Observatory
Una rappresentazione grafica del percorso della stella S2 intorno al buco nero supermassiccio

Tale pensiero di Einstein relativo ai buchi neri era già stato in parte confermato negli anni ’60 ma adesso, grazie alle moderne tecnologie, la verifica è stata attuata con una risoluzione senza precedenti nella storia della scienza.

Reinhard Genzel fa inoltre sapere che il suo team nei prossimi mesi sarà impegnato nell’analizzare l’orbita descritta da S2 al momento del suo allontanamento dal buco nero, studiando così la lieve rotazione della sua orbita prevista dalla precessione di Schwarzschild, che rappresenta una soluzione delle equazioni di campo di Einstein nel vuoto, dunque sempre legata agli effetti della relatività generale.

Dunque le teorie del Premio Nobel per la fisica (1921) continuano a dimostrare come Einstein, più di 100 anni fa, fosse riuscito a fornire una chiave di lettura reale e sempre attuale delle leggi che regolano l’universo. E pensare che al Politecnico di Zurigo non accettarono il nostro Albert per insufficienza nelle materie letterarie!

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