Pianeti e gravitoni. Secondo la relatività generale, il Sole e i pianeti deformano lo spaziotempo (griglia), e la versione quantizzata standard della teoria include gravitoni senza massa (linee ondulate) che forniscono la forza gravitazionale. Lievi deviazioni delle orbite planetarie dalle previsioni della relatività generale potrebbero essere spiegate da una massa del gravitone diversa da zero. Credito:Y. Gominet/Osservatorio di Parigi, via fisica
Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Francia ha rivisitato l'idea di migliorare le stime del limite superiore della massa di un gravitone. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive la loro misurazione accurata dei parametri dei corpi planetari e ciò che hanno trovato.
La teoria della relatività generale di Einstein suggerisce che la gravità di grandi masse che deforma lo spaziotempo provenga da una particella teorica senza massa chiamata gravitone. Gli scienziati hanno cercato per molti anni di dimostrare la correttezza della teoria o di confutarla trovando un modo per dimostrare che ha massa. Un approccio a tale prova implica lo studio della velocità di espansione dell'universo:questo approccio ha suggerito che se il gravitone ha una massa, il suo limite superiore sarebbe di circa 10 −32 elettronvolt. Sfortunatamente, questo risultato si basa su molte ipotesi, molti dei quali sono ancora controversi. Un altro modo per farlo è studiare le deviazioni orbitali planetarie che potrebbero provenire solo da un gravitone di massa diversa da zero e partendo dal presupposto che se un gravitone ha massa zero, poi come il fotone, dovrebbe viaggiare alla velocità della luce. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per migliorare l'accuratezza di questo approccio.
Il lavoro ha comportato il congelamento temporaneo del movimento delle stelle e dei pianeti in diversi punti nel tempo:il primo è stato l'anno 2000. I ricercatori hanno scoperto le masse, posizioni e velocità del sole, i pianeti e diversi asteroidi per quell'anno. Hanno quindi eseguito equazioni che hanno permesso loro di avanzare nel tempo fino al 2017 e tornare al 1913 e avanzare di nuovo secondo necessità. Questi periodi di tempo sono stati scelti perché il team è stato in grado di trovare dati utilizzabili per loro. Nell'eseguire i calcoli, i ricercatori hanno scoperto di essere stati in grado di fornire una stima per il limite superiore del gravitone di 6,76 × 10 −23 —con una probabilità del 90%. I ricercatori notano che il loro numero era molto vicino a quello trovato da un team che utilizzava i dati degli interferometri LIGO, ma suggeriscono che eventuali somiglianze erano puramente casuali.
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