Tre stelle per testare la relatività

Sistemi con più di una stella non sono poi così rari nell’Universo, almeno se parliamo di stelle tradizionali, come il nostro Sole. Ben più difficile invece incontrare corpi celesti esotici, come pulsar e nane bianche, che convivono a distanza ravvicinata. Recentemente però, gli astronomi dello Us National Radio Astronomy Observatory di Charlottesville hanno scoperto una vera rarità, ovvero un sistema stellare quasi impossibile, composto da tre stelle super dense (una pulsar e due nane bianche), e pensano ora di utilizzalo per realizzare un esperimento molto particolare: mettere alla prova la teoria della relatività generale di Albert Einstein.

Pulsar e nane bianche si formano alla morte di una stella ordinaria, un evento che può avvenire in due modi. Se la stella infatti brucia le sue riserve di combustibile fino ad esaurirsi, e gli strati esterni di gas si disperdono nello spazio, il suo nucleo può comprimersi e trasformarsi in una nana bianca. Se invece esplode violentemente diventando una supernova, quel che ne rimane è una stella a neutroni, o pulsar, un nome dovuto alla caratteristica di questi corpi celesti di pulsare, emettendo dai loro poli fasci di onde radio ad intervalli regolari.

È proprio grazie a queste emissioni radio che gli astronomi di Charlottesville hanno scoperto il nuovo sistema stellare. Analizzando lo spazio con il loro radio telescopio hanno individuato infatti una pulsar che emette un fascio di radiazioni con un intervallo di 2,73 millisecondi. Analizzando poi le variazioni nel tempo di arrivo delle onde radio sulla Terra nel corso di un anno, i ricercatori hanno scoperto che la stella deve subire la forza di attrazione di almeno altri due corpi celesti, e hanno quindi potuto calcolare le complesse orbite necessarie a spiegare i dati rilevati.

Il sistema risultante è composto da una pulsar e una nana bianca che ruotano l’una intorno all’altra, e da una terza stella a neutroni che gira intorno alle prime due, con un orbita più larga. Un sistema stellare pressoché impossibile, almeno secondo Scott Ransom, uno degli autori della scoperta. L’esplosione della supernova da cui ha origine la pulsar dovrebbe infatti spingere via le altre stelle. “Sono state fatte moltissime simulazioni – spiega Ransom – e di solito si pensa che un sistema del genere non possa sopravvivere”. Una volta scoperto il loro sistema impossibile, i ricercatori di Charlottesville hanno pensato bene di sfruttarlo al meglio, approfittando dell’occasione per mettere alla prova la relatività generale di Einstein.

Fino ad oggi infatti, la teoria del geniale (ed eccentrico) fisico tedesco ha superato tutti i test a cui è stata sottoposta. Poiché risulta però ancora impossibile conciliare i principi scoperti da Einstein con l’altra grande teoria della fisica moderna, ovvero la fisica quantistica, in molti temono che prima o poi una delle due dovrà essere scartata, e Ransom e colleghi ritengono che il loro sistema stellare potrebbe rappresentare il campo di prova definitivo. Uno dei capisaldi della teoria è infatti il cosiddetto principio di equivalenza, secondo cui due corpi all’interno di un campo gravitazionale devono cadere alla stessa velocità, indipendentemente dalla loro densità.

La complessità delle interazioni gravitazionali tra i tre corpi celesti del sistema stellare appena scoperto lo rende quindi un terreno di prova perfetto per verificare la teoria. E se misurando con estrema precisione la massa e l’orbita delle tre stelle, i conti non dovessero tornare, allora sarebbe il momento di dire addio alla teoria della relatività.

Via: Wired.it

Credits immagine: NASA’s Marshall Space Flight Center via Flickr

2 Commenti

  1. Mi viene da pensare se i calcoli delle orbite siano corretti oppure c’è qualche possibilità di errore. Il sistema di stelle definito Impossibile potrebbe celare un errore? Chissà.

  2. La scala di Giacobbe Quanti gradini ha ?
    Ogni teoria un gradino.. io li lascio ,salendo , senza rimorso o timore.
    Però non guadagno gran che !
    Scusa l’acrobatica analogia.
    Abbiamo veramente lasciato Newton ??
    Senza di lui non potremmo cominciare la salita .
    Buon lavoro.
    Fulvio

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