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    Nel profondo del cuore della nostra galassia,
    Einstein ha dimostrato di aver ragione di nuovo Rappresentazione artistica delle orbite di tre stelle vicino al centro della Via Lattea. ESO/M. Parsa/L. Calçada

    Sembra che gli scienziati trovino sempre nuove prove del fatto che Albert Einstein "avesse ragione". L'ultimo esempio viene dagli astronomi che utilizzano il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile. Gli astronomi hanno studiato le stelle che orbitano pericolosamente vicino al buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia per scoprire che... hai indovinato! – La pietra miliare della teoria della relatività generale di Einstein sta reggendo forte, anche alle porte del campo gravitazionale più estremo della nostra galassia.

    Laboratori Supermassicci

    La maggior parte delle galassie sono note per avere buchi neri supermassicci in agguato nei loro nuclei, e la nostra galassia, la via Lattea, non è diverso. Situato a circa 26, 000 anni luce dalla Terra, il nostro colosso buco nero si chiama Sagittarius A* (aka Sgr A*), e ha una massa 4 milioni di volte quella del nostro sole. Gli astrofisici sono molto interessati ai buchi neri, in quanto sono i più compatti, oggetti gravitazionalmente dominanti conosciuti nell'universo e, perciò, un test estremo per la relatività.

    Uno sguardo al centro della nostra galassia, per gentile concessione del Very Large Telescope dell'ESO, con Sagittario A*, il nostro buco nero galattico, e S2, una stella temeraria che orbita relativamente vicina a Sgr A*, evidenziato. ESO/MPE/S. Gillesen et al.

    Seguendo il moto delle stelle orbitanti vicino a Sgr A*, un team di astronomi tedeschi e cechi ha analizzato 20 anni di osservazioni fatte dal VLT e da altri telescopi utilizzando una nuova tecnica che individua le posizioni di queste stelle. Una delle stelle, chiamato S2, orbita intorno a Sgr A* ogni 16 anni e zooma molto vicino al buco nero, circa quattro volte la distanza sole-Nettuno. A causa della sua orbita da pista nel profondo del pozzo gravitazionale del buco nero, S2 è trattato come una "sonda" della relatività naturale in questo misterioso ambiente di "forte gravità".

    "Il centro galattico è davvero il miglior laboratorio per studiare il moto delle stelle in un ambiente relativistico, " ha detto la studentessa di dottorato Marzieh Parsa, che lavora presso l'Università di Colonia in Germania, in una dichiarazione. "Sono rimasto stupito di come siamo riusciti ad applicare i metodi che abbiamo sviluppato con le stelle simulate ai dati ad alta precisione per le stelle ad alta velocità più interne vicino al buco nero supermassiccio". Parsa è l'autore principale dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal.

    Newton, Incontra Einstein

    Misurando con precisione il suo movimento attorno al buco nero, i ricercatori hanno potuto confrontare la sua orbita con le previsioni formulate dalla classica dinamica newtoniana. Hanno scoperto che l'orbita effettiva della stella deviava dalle previsioni newtoniani Esattamente come previsto dalla relatività generale di Einstein, sebbene l'effetto fosse lieve.

    In poche parole, La gravità einsteiniana tratta lo spazio e il tempo come due cose uguali - lo "spaziotempo" quadridimensionale dove il tempo è un'altra dimensione incorporata nelle tre dimensioni dello spazio - e la materia influenza la curvatura dello spaziotempo mentre la curvatura dello spaziotempo influenza il movimento della materia. Ad esempio:se hai un oggetto enorme, piegherà lo spaziotempo, come il famoso esempio della palla da bowling sospesa su un telo di gomma. Se un altro oggetto supera l'oggetto massiccio, la curvatura dello spaziotempo devierà la sua direzione di movimento, come una biglia che rotola oltre la palla da bowling.

    La gravità newtoniana classica presuppone che lo spazio e il tempo siano dimensioni separate e non include gli effetti della curvatura dello spaziotempo. Perciò, la relatività generale lascerà un'impronta nel movimento di tutti gli oggetti in movimento nell'universo (creando una deviazione nel movimento newtoniano previsto di un oggetto), e i suoi lievi effetti diventano evidenti in ambienti gravitazionali estremamente forti, come le immediate vicinanze di Sgr A*. E solo strumenti di precisione come il VLT, che utilizza l'ottica adattiva per rimuovere gli effetti di sfocatura dell'atmosfera terrestre dalle osservazioni astronomiche, può rilevare questa deviazione.

    Nel 2018, S2 piomberà al suo punto più vicino nella sua orbita attorno a Sgr A*, e gli astronomi che utilizzano il VLT stanno preparando un nuovo strumento per ottenere una visione ancora più precisa dell'ambiente estremo che circonda il buco nero. chiamato GRAVITÀ, lo strumento è installato sull'Interferometro VLT, e gli astronomi non solo prevedono che otterrà un indicatore ancora più preciso sulla relatività generale di Einstein, potrebbe anche rilevare deviazioni dalla relatività, forse alludendo a nuova fisica oltre la relatività.

    Ora è interessante

    Il termine "nuova fisica" si riferisce agli sviluppi teorici in fisica necessari per spiegare le carenze del modello standard e della relatività generale. Per esempio, la fisica moderna non può spiegare perché c'è più materia che antimateria nell'universo, quindi si stanno conducendo esperimenti per cercare fenomeni fisici oltre il modello standard.

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