Einstein continua ad aver ragione. Un team ha misurato, con una precisione senza precedenti, lo spostamento verso il rosso gravitazionale del Sole confermando ancora la Relatività Generale
Un team internazionale di ricercatori guidato dall’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha misurato, con una precisione senza precedenti, lo spostamento verso il rosso (redshift) gravitazionale del Sole, un cambiamento nella frequenza delle linee nello spettro solare che si produce quando la luce fuoriesce dal campo gravitazionale del Sole in viaggio verso la Terra. Questo lavoro, che verifica una delle previsioni della Relatività Generale di Einstein, sarà pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
La Relatività Generale
La Relatività Generale, pubblicata da Albert Einstein tra il 1911 e il 1916, ha introdotto un nuovo concetto di spazio e tempo, mostrando che gli oggetti massicci causano una distorsione nello spazio-tempo che viene percepita come gravità. In questo modo, la teoria di Einstein prevede, ad esempio, che la luce viaggi in percorsi curvi vicino a oggetti massicci, e una conseguenza è l’osservazione della Croce di Einstein, quattro diverse immagini di una galassia lontana che si trova dietro un oggetto massiccio più vicino, e la cui luce ne è distorta. Altri effetti ben noti della Relatività Generale sono il graduale cambiamento osservato nell’orbita di Mercurio dovuto alla curvatura spazio-temporale attorno al Sole “massiccio”, o lo spostamento verso il rosso delle linee nello spettro del Sole dovuto alla suo campo gravitazionale .
Il redshift gravitazionale
Il redshift gravitazionale è un effetto importante per i sistemi di navigazione satellitare come il GPS, che non funzionerebbe se la Relatività Generale non fosse inserita nelle equazioni. Questo effetto dipende dalla massa e dal raggio di un oggetto astronomico, quindi anche se è più grande per il Sole che per la Terra, è ancora difficile da misurare nello spettro solare. Nel 1920, Einstein scrisse: “Per il Sole, il redshift teorico previsto è di circa due milionesimi della lunghezza d’onda. Se questo effetto esiste davvero è una questione aperta e gli astronomi stanno attualmente lavorando duramente per risolverlo. Per il Sole, la sua esistenza è difficile da giudicare perché l’effetto è molto piccolo. “
La misurazione
Per misurarlo gli scienziati hanno utilizzato le osservazioni dello spettro solare riflesso dalla Luna, ottenuto con lo strumento HARPS (High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher) utilizzando la nuova tecnologia del pettine di frequenze laser (rappresentazione grafica dello spettro di un laser in mode-locking). “Combinando la precisione dello strumento HARPS con il pettine di frequenza laser, siamo stati in grado di misurare con elevata precisione la posizione delle linee di ferro nello spettro solare“, spiega Jonay González Hernández, ricercatore di Ramón y Cajal presso l’IAC e primo autore dell’articolo. “Questo ci ha permesso di verificare una delle previsioni della Teoria della Relatività Generale di Einstein, il redshift gravitazionale, con una precisione di pochi metri al secondo“. “Nuove misurazioni con il pettine di frequenza laser collegato allo spettrografo ESPRESSO, sui telescopi VLT da 8,2 m, ci consentirebbero di migliorare queste misurazioni”, aggiunge Rafael Rebolo, ricercatore e direttore dell’IAC e coautore dell’articolo.
Riferimenti:
