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Tramite l’utilizzo del Very Large Telescope dell’ESO, in Cile, un team di astronomi ha studiato l’orbita descritta da una stella nei pressi di un buco nero supermassiccio, ovvero di Sagittarius A*, situato al centro della nostra galassia a 26.000 anni luce dal Sole.
Ecco come l’orbita descritta da S2 intorno a Sagittarius A*. Credit: media.inaf.it
La stella in questione è S2, uno dei corpi celesti che costituisce il denso ammasso stellare che circonda il buco nero.
S2 orbita intorno all’oggetto compatto ogni 16 anni, sfrecciando nel suo punto più vicino ad una velocità di circa 25 milioni di km/h. Dalle osservazioni condotte dagli astronomi in un arco temporale di 27 anni, ne è emerso che S2 si muove attorno al buco nero con un’orbita molto eccentrica, a differenza degli altri pianeti o stelle che, per la maggior parte, si muovono con un’orbita sempre uguale attorno all’oggetto a cui ruotano.
Ne deriva una traiettoria che cambia ad ogni giro, poichè cambia la posizione del punto più vicino al buco nero supermassiccio: questo fa si che ogni orbita della stella risulti ruotata rispetto alla precedente, creando una forma speciale, che ricorda molto un fiore, o meglio una margherita.
Questo effetto viene chiamato Precessione Spazio-tempo di Schwarzschild e non era mai stato osservato prima per una stella attorno ad un buco nero supermassiccio, ma è stata la prima soluzione trovata per la relatività generale di Einstein, che aveva già previsto tale moto orbitale già 100 anni fa.
La teoria della relatività generale di Einstein prevede infatti con esattezza di quanto cambi l’orbita, e le ultime misure utilizzate basandosi su questa ricerca, corrispondono esattamente alla teoria.
Rappresentazione della stella S2 che orbita attorno a Sagittarius A*. Credit: wikipedia.org
Tornando allo spazio-tempo di Schwarzschild, abbiamo già accennato che si tratta della soluzione delle equazioni di campo di Einstein, nel vuoto che descrive lo spazio-tempo attorno a una massa sferica, non rotante e priva di carica elettrica; se il corpo sorgente del campo gravitazionale è abbastanza denso, la soluzione di Schwarzschild prevede che attorno alla sorgente, a una distanza nota appunto come raggio di Schwarzschild, esista una superficie ideale detta orizzonte degli eventi, che divide lo spazio-tempo in due regioni non connesse causalmente e che funziona come una membrana unidirezionale in cui tutto può entrare e nulla può uscire.
Neanche la luce, che una volta entrata nel volume racchiuso dall’orizzonte degli eventi non potrà più allontanarsene, continuando inesorabilmente ad orbitare e ad inanellare giri attorno alla massa centrale.
Sono pronti nuovi progetti da parte dei ricercatori dell’ESO che, tramite nuove tecnologie di osservazione, intendono studiare nel dettaglio stelle più deboli in orbite ancora più vicine a Sagittarius A*.
Articolo di: Teresa Molinaro
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