Teoria generale della relatività: gli esami non finiscono mai

La scienza è continua verifica. La scienza è pazienza. La scienza è non dare mai niente di scontato, neppure la più brillante e testata teoria lasciataci in eredità da Albert Einstein: la relatività generale.

La storia delle verifiche di questo geniale costrutto teorico possiamo sommariamente dividerla in due grandi segmenti temporali, i test “classici” e quelli moderni. Fra i primi si annoverano la precessione del perielio di Mercurio, la deflessione della luce e lo spostamento verso il rosso gravitazionale della luce.

Nell’ambito delle verifiche moderne ci limitiamo a citare, da un lunghissimo elenco, le verifiche post-newtoniane della gravità, la lente gravitazionale, il ritardo temporale del viaggio della luce etc. A queste si aggiungono le verifiche cosmologiche della teoria di Einstein. Non passa anno che un nuovo studio né confermi la solidità e la corrispondenza empirica.

Uno degli ultimi studi pubblicato su “Physical Review X” a cura del Max Planck Institute riporta i risultati di una lunga campagna osservativa durata ben 16 anni, su un sistema binario composto da due pulsar. Le pulsar sono stelle di neutroni che si formano nel ciclo di vita finale di stelle massicce, attraverso l’esplosione supernova II , Questi oggetti molto densi, in rapida rotazione (possono raggiungere frazioni significative della velocità della luce), fortemente magnetizzati, sono in grado di emettere fasci di onde radio sotto forma di impulsi regolari che si ripetono con periodi molto stabili.

Si tratta pertanto di una sorta di “orologi cosmici” in grado di fornire preziose ed affidabili informazioni circa la verifica dettagliata della relatività generale in presenza di campi gravitazionali particolarmente intensi.

L’oggetto osservato dallo studio è PSR J0737-3039, la prima pulsar binaria mai rilevata, scoperta nel 2003 da un team guidato dall’astrofisica italiana Marta Burgay. Si trova nella costellazione della Poppa, ad una distanza di circa 1600 anni luce dal sistema solare. I dati raccolti in 16 anni da sette radiotelescopi sparsi per tutto il globo hanno permesso di calcolare la perdita di energia del sistema binario sotto forma di onde gravitazionali.

Il risultato ottenuto coincide con le previsioni della teoria della relatività di Einstein entro lo 0,013%, una precisione mai raggiunta in passato. Grazie alla doppia pulsar gli astrofisici hanno altresì verificato l’accordo con la teoria di altri effetti relativistici mai testati finora, aprendo il campo a futuri test in grado di raggiungere una migliore precisione.

Insomma come recita la commedia del grande Eduardo, gli esami non finiscono mai per la creatura di Einstein.

Fonti:

alcune voci di Wikipedia

Le Scienze, febbraio 2022, ed. cartacea