Una nuova misura dello spettro solare conferma la Relatività Generale

Una nuova misura dello spettro solare conferma la Relatività Generale
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Un team internazionale, guidato dall'Istituto di Astrofisica delle Canarie, ha misurato, con una precisione senza precedenti, il redshift gravitazionale dovuto al Sole. Questo effetto consiste nel cambiamento della lunghezza d'onda dei fotoni, emessi dal Sole e inviati verso la Terra. Questo lavoro conferma ancora una volta la Relatività Generale.

La teoria della Relatività Generale è stata pubblicata da Albert Einstein tra il 1911 e il 1916 e ha introdotto un nuovo concetto di spazio e tempo, mostrando come i corpi massivi causano una distorsione dello spazio-tempo che noi interpretiamo come forza di gravità.

Questo porta alcune predizioni particolari; come il fatto che la luce curva il suo percorso quando passa vicino ad oggetti molto massivi, oppure che il campo gravitazionale è in grado di modificare la lunghezza d'onda dei fotoni introducendo il redshift gravitazionale, un fenomeno simile ma sostanzialmente diverso dallo spostamento verso il rosso dovuto all'espasione dell'Universo.

Quest'ultimo effetto ha delle applicazioni nella vita di tutti i giorni: bisogna tenerne conto quando si progettano i sistemi di navigazione satellitare come il GPS, che non funzionerebbe se non viene inserita la Relatività Generale all'interno delle equazioni. Il redshift gravitazionale dipende dalla massa dell'oggetto e quindi è più intenso per il Sole rispetto alla Terra.

Nel 1920, Einstein ha scritto: "Per il Sole, il redshift predetto è di circa 2 milionesimi della lunghezza d'onda. Se questo effetto esiste davvero è una questione aperta e gli astronomi stanno lavorando per rispondere. Per il Sole, la sua esistenza è difficile da rilevare perché l'effetto è molto piccolo."

Non è la prima volta che si cerca di misurare il redshift gravitazionale, ad esempio è stato fatto per il il campo gravitazionale di Saggittarius A*, il buco nero al centro della nostra galassia, tuttavia, per una massa così "piccola" come quello del Sole, è molto difficile. Per misurarlo, gli scienziati hanno usato le osservazioni dello spettro solare riflesso dalla Luna, ottenute grazie a HARPS (High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher), che usa la tecnologia del pettine di frequenze.

"Combinando la precisione deigli strumenti di HARSP con il pettine di frequenze, siamo stati in grado di misurare con grande precisione la posizione della linea del Ferro nello spettro solare," ha spiegato Jonay Gonzalez Hernandez, autore principale dell'articolo. "Questo ci ha permesso di verificare una delle predizione della teoria di Einstein, il gravitational redshift, con la precisione di qualche metro al secondo."

Per migliorare le misure, i ricercatori stanno aspettando i dati dello spettrometro ESPRESSO. Gli astrofisici hanno ottenuto un risultato incredibile ed estremamente difficile, confermando ancora una volta una predizione della Relatività Generale, una teoria che da oltre 100 anni rappresenta la miglior descrizione della gravità che l'umanità abbia mai avuto.

FONTE: phys.org
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