Un test per la gravità di Einstein

La lente gravitazionale della galassia LRG 3-757 scattata con la Wide Field Camera 3 dell’Hubble Space Telescope. Crediti: ESA/Hubble & NASA

Il più accurato test sulla gravità fuori dal Sistema solare. È ciò che ha realizzato un gruppo di ricercatori guidati da Thomas Collett dell’Istituto di Cosmologia e Gravitazione presso l’Università di Portsmouth utilizzando i dati raccolti dal telescopio orbitante Hubble della Nasa e dal Very Large Telescope (Vlt) dell’Eso in Cile. I risultati, pubblicati su Science, confermano – ancora una volta – quanto previsto da Albert Einstein nella sua Teoria generale della relatività in merito al comportamento delle galassie su larga scala.

Gli astronomi hanno sfruttato l’effetto “lensing” di una galassia vicina a noi per effettuare un test di alta precisione della gravità su scale astronomiche. Collett ha spiegato: «La Relatività Generale prevede che gli oggetti massicci deformino lo spazio-tempo e questo significa che quando la luce passa vicino ad un’altra galassia il percorso della luce viene deviato. Se due galassie sono allineate lungo la nostra linea di vista questo può dar luogo a un fenomeno, chiamato lente gravitazionale forte (strong gravitational lensingndr) in cui vediamo più immagini della galassia di sfondo».

La lente gravitazionale è un effetto in cui la luce di una galassia distante è deviata dall’influenza gravitazionale di una galassia più vicina a chi osserva, che agisce come una lente e fa apparire la galassia alle sue spalle più grande e più luminosa. È necessario però che la galassia più distante sia quasi perfettamente allineata dietro la “galassia lente” rispetto al nostro punto di vista. Il fenomeno venne previsto da Einstein ed è un modo raro ma potente di osservare oggetti molto lontani, quindi impossibili da osservare con la strumentazione classica.

Sono poche centinaia le “lenti gravitazionali forti” finora note e la maggior parte di esse sono troppo distanti per misurare con precisione la loro massa, quindi non possono essere utilizzate per mettere accuratamente alla prova la teoria di Einstein. Tuttavia, la galassia ESO325-G004 (o E325) è tra le lenti più vicine, a 500 milioni di anni luce dalla Terra. Gli esperti hanno sfruttato la potenza del Vlt in Cile per misurare la velocità delle stelle in movimento all’interno della galassia E325, calcolando allo stesso tempo quanta massa fosse necessaria per mantenere in orbita le stelle.

«Abbiamo poi confrontato questa massa con l’angolo di separazione tra le immagini delle lenti che abbiamo osservato con il telescopio Hubble e il risultato è stato quello che la Relatività Generale aveva predetto con una precisione del 9%. Questo è il più preciso test extrasolare della teoria di Einstein effettuato finora, e con una sola galassia», ha concluso il ricercatore.

Per saperne di più:
  • Leggi l’articolo “A precise extragalactic test of General Relativity” di Thomas E. Collett et al. su Science

Fonte: Un test per la gravità di Einstein