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- Categoria: Astronomia - Spazio 2020
- Pubblicato: Mercoledì, 29 Aprile 2020 08:33
Previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein
Osservata la danza
di una stella attorno
al buco nero Sagittario A *
La stella S2 danza attorno al buco nero (credit: eso.org)
29.04.20 - Osservato per la prima volta che una stella in orbita attorno al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea si muove proprio come previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein. Le osservazioni sono state fatte con Very Large Telescope (VLT) dell'ESO (European southern observatory). La sua orbita ha la forma di una rosetta e non di un'ellisse, come previsto dalla teoria della gravità di Newton. Questo risultato tanto ricercato è stato reso possibile da misurazioni sempre più precise in quasi 30 anni, che hanno permesso agli scienziati di svelare i misteri del behemoth in agguato nel cuore della nostra galassia.
"La relatività generale di Einstein prevede che le orbite legate di un oggetto attorno a un altro non siano chiuse, come nella gravità newtoniana, ma in avanti sul piano del moto. Questo famoso effetto - visto per la prima volta nell'orbita del pianeta Mercurio attorno al Sole - fu la prima prova a favore della Relatività Generale. Cento anni dopo abbiamo rilevato lo stesso effetto nel movimento di una stella in orbita attorno alla sorgente radio compatta Sagittario A * al centro della Via Lattea. Questa svolta osservativa rafforza l'evidenza che il Sagittario A * deve essere un buco nero supermassiccio di 4 milioni di volte la massa del Sole", afferma su eso.org, Reinhard Genzel, direttore del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) di Garching, Germania e architetto del programma di 30 anni che ha portato a questo risultato.
Situato a 26.000 anni luce dal Sole, il buco nero Sagittario A * - e il denso ammasso di stelle attorno ad esso - forniscono un laboratorio unico per testare la fisica in un regime di gravità altrimenti inesplorato ed estremo. Una di queste stelle, S2, si trascina verso il buco nero supermassiccio ad una distanza più vicina a meno di 20 miliardi di chilometri (centoventi volte la distanza tra il Sole e la Terra), rendendola una delle stelle più vicine mai trovate in orbita intorno il gigantesco gigante.
Al suo approccio più vicino al buco nero, S2 sfreccia nello spazio a quasi il tre percento della velocità della luce , completando un'orbita una volta ogni 16 anni. “Dopo aver seguito la stella nella sua orbita per oltre due decenni e mezzo, le nostre squisite misurazioni rilevano in modo efficace la precessione Schwarzschild di S2 nel suo percorso attorno al Sagittario A * ", afferma Stefan Gillessen dell'errore massimo tollerato, che ha guidato l'analisi delle misurazioni pubblicate nella rivista Astronomia e astrofisica .
La maggior parte delle stelle e dei pianeti hanno un'orbita non circolare e quindi si avvicinano e allontanano dall'oggetto attorno al quale ruotano. L'orbita di S2 richiede, nel senso che la posizione del punto più vicino al buco nero supermassiccio cambia ad ogni giro, in modo tale che l'orbita successiva viene ruotata rispetto a quella precedente, creando una forma a rosetta. La relatività generale fornisce una previsione precisa di quanto cambia la sua orbita e le ultime misurazioni di questa ricerca corrispondono esattamente alla teoria. Questo effetto, noto come precessione di Schwarzschild, non era mai stato misurato prima per una stella attorno a un buco nero supermassiccio.
Questo risultato è il culmine di 27 anni di osservazioni della stella S2 utilizzando, per la maggior parte di questo tempo, una flotta di strumenti presso il VLT dell'ESO, situato nel deserto di Atacama in Cile. Il numero di punti dati che segnano la posizione e la velocità della stella attesta l'accuratezza e l'accuratezza della nuova ricerca: il team ha effettuato oltre 330 misurazioni in totale, utilizzando gli strumenti GRAVITY , SINFONI e NACO . Poiché S2 impiega anni per orbitare attorno al buco nero supermassiccio, è stato fondamentale seguire la stella per quasi tre decenni, per svelare le complessità del suo movimento orbitale.
La ricerca è stata condotta da un team internazionale guidato da Frank Eisenhauer della MPE con collaboratori provenienti da Francia, Portogallo, Germania ed ESO. Il team compone la collaborazione GRAVITY, che prende il nome dallo strumento sviluppato per l'interferometro VLT, che combina la luce di tutti e quattro i telescopi VLT da 8 metri in un super-telescopio (con una risoluzione equivalente a quella di un telescopio di 130 metri di diametro ). Con l'imminente Extremely Large Telescope dell'ESO, il team ritiene che sarebbero in grado di vedere stelle molto più deboli in orbita ancora più vicine al buco nero supermassiccio. (red)
Documento
"Rilevazione della precessione di Schwarzschild nell'orbita della stella S2 vicino al massiccio buco nero del centro galattico" in https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2020/04/aa37813-20/aa37813-20.html
vedi
www.eso.org