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Sulla relatività generale.

La relatività generale supera un'altra prova

Nuovo test superato per Einstein: il redshift

- cioè lo spostamento verso il rosso - gravita-

zionale della luce di una stella che orbita

intorno al buco nero supermassiccio al centro

della Via Lattea è quello previsto dalla sua

teoria

Cento anni e gode ancora di ottima salute.

La teoria generale della relatività di Einstein,

pubblicata nel 1916, è stata verificata sperimental-

mente con grande successo nel corso dei

decenni, e non accenna a vacillare.

L'ultimo risultato in ordine di tempo, pubblicato

sulla rivista "Science" da Tuan Do, dell'Università

della California a Los Angels (UCLA) e colleghi di

un'ampia collaborazione internazionale, l'ha messa

a dura prova grazie all'osservazione di una stella

che orbita intorno al buco nero supermassiccio che

si trova al centro della Via Lattea.

E' lì infatti che si può osservare all'opera l'intera-

zione fondamentale tra luce e forza gravitazionale,

una delle previsioni più originali e inattese della

teoria della relatività.

Nella sua formulazione generale, la teoria non è

altro che una formulazione moderna di quella

della gravitazionale universale.

Essa prevede che le tre dimensioni spaziali e la

dimensione temporale formino un continuo quadri-

dimensionale, lo spazio-tempo, che viene

deformato, o meglio curvato, dalle masse propor-

zionalmente alla loro entità. 

Questa curvatura, a sua volta, influenza i corpi

dotati di massa, facendoli attrarre tra di loro.

Ma ha influenza anche sulla luce: un effetto

peculiare è il redshift - cioè lo spostamento verso

il rosso - gravitazionale.

Questo è un allungamento della lunghezza d'onda

della radiazione, che così appare spostata verso

la parte rossa dello spettro, quando è emessa

da una sorgente posta in un campo gravitazionale

molto intenso e osservata da un punto in cui il

campo è meno intenso.

L'effetto si combina con un altro contributo

all'effetto Doppler, dovuto al rapido movimento

orbitale della stella.

di Emiliano Ricci

L'effetto è particolarmente evidente nel caso

della stella S0-2, che orbita, con un periodo

di 16 anni circa, intorno al buco nero super-

massiccio - dotato di una massa di circa quattro

milioni di volte quella del Sole - che si trova

al centro della nostra galassia.

Usando agli strumenti dell'Osservatorio Keck,

nelle Hawaii, Do e colleghi hanno raccolto lo

spettro della radiazione emessa da S0-2, map-

pando il suo moto orbitale in tre dimensioni e

con una precisione senza precedenti e combi-

nando i dati ottenuti con quelli raccolti negli

ultimi 24 anni di osservazioni.

Conclusione: il redshift presente nei dati spet-

trografici è compatibile con le previsioni della

relatività generale.

"Stiamo imparando come funziona la gravità:

è una delle quattro forze fondamentali e

quella che abbiamo testato meno", ha commen-

tato Andrea  Ghez, professore di fisica e

astronomia dell'UCLA e coautore dello studio.

"Ci sono molte regioni in cui non ci siamo

ancora chiesti: 'Come funziona la gravità qui?'".

I dati in realtà erano già disponibili l'anno

scorso, ma gli autori hanno controllato con cura

la loro analisi.

"È facile essere troppo sicuri di sé e ci sono molti

modi per interpretare erroneamente i dati, molti

modi in cui piccoli errori possono accumularsi in

errori significativi, motivo per cui non abbiamo

affrettato la nostra analisi", ha aggiunto Ghez.

"I risultati hanno un profondo impatto sulla nostra

comprensione dell'esistenza dei buchi neri

supermassicci e dell'astrofisica dei buchi neri".