Questo articolo è inserito nella pagina d'archivio "Einstein ha sempre ragione (o quasi)"

Ancora una volta, tanto per cambiare, Einstein ha avuto ragione. La prova fondamentale della sua relatività generale, dovuta alla soluzione del problema della precessione di Mercurio, è stata confermata lavorando su masse decisamente più grandi. Una verifica veramente eccezionale anche se ampiamente prevista (ne avevamo già parlato QUI, quasi quattro anni fa).

Non esiste orbita veramente kepleriana... Le perturbazioni degli altri pianeti e, in piccola parte, anche il rigonfiamento equatoriale del Sole causano una continua variazione dell'orbita. Pur ammettendo sempre la stessa forma ellittica, l'orbita sposta continuamente in avanti il suo perielio che ruota attorno al Sole. Dopo un certo periodo di tempo, dipendente da molte cause, le orbite sembrano descrivere una specie di splendido fiore attorno al Sole, come mostra la figura che segue.

Stiamo parlando di precessione orbitale, in particolare di quella del perielio. E' lo stesso fenomeno che fa sì che ancora oggi si riconoscano i membri di una famiglia asteroidale, malgrado siano ormai dispersi su orbite apparentemente molto diverse. Ogni frammento della collisione che li ha creati aveva un'orbita leggerissimamente diversa da quella degli altri, il che ha portato a tempi di precessione orbitale diversi e quindi a una dispersione totale della posizione reciproca delle orbite, estremamente simili come forma, ma del tutto scollegate angolarmente. Ecco perché malgrado i frammenti stiano ben lontani gli uni dagli altri è possibile ricondurli alla situazione originale analizzando i loro valori di semiasse, eccentricità e inclinazione, praticamente invariati nel tempo.

Un fenomeno ampiamente previsto dalla fisica newtoniana, ma che, nel caso di Mercurio, aveva portato a una discrepanza tra i valori aspettati e quelli osservati. Stiamo parlando del celebre enigma della precessione del perielio di Mercurio, risolto soltanto considerando gli effetti dovuti alla relatività generale di Einstein. L'orbita ellittica e la grande vicinanza di Mercurio al Sole aveva permesso di far risaltare questa piccola discrepanza, che ha dato alla teoria di Einstein la possibilità di affermarsi come decisiva (perché è quando le regole conosciute non funzionano più, che si scoprono nuove regole!)

In qualche modo, Einstein deve ringraziare Mercurio se la sua teoria ha avuto il giusto riconoscimento abbastanza rapidamente (anche se senza Nobel...).

Tuttavia, effetti ben più macroscopici si sarebbero dovuti vedere quando lo spaziotempo attorno a una massa fosse stato pesantemente "curvato". In altre parole, un bel buco nero galattico avrebbe evidenziato questo movimento estremamente rapido e macroscopico su una stella che gli orbitasse pericolosamente vicina. 

In realtà, noi abbiamo al centro della Via Lattea un buco nero niente male, con la sua massa pari a quella di 4 milioni di stelle come il Sole e abbiamo anche tante stelle che sembrano giocare con il grande "signore" della galassia, arrivandogli vicinissime e poi scappando verso il loro punto più lontano dell'orbita.

Ovviamente il periodo orbitale dipende molto da quanto vicino le stelle si spingano rispetto al buco nero, ossia quanto siano coraggiose. Tra queste ce n'è una particolarmente audace, chiamata semplicemente S2, il cui periodo è di circa 15 anni o poco più. Un periodo "umano" tale da aver permesso, in circa 30 anni di osservazione, di vederla passare almeno due volte al suo perielio e di studiarla attentamente durante il suo moto. Conclusione? L'orbita della stella precede esattamente come previsto da Einstein. C'è proprio niente da fare: lo spaziotempo è proprio "curvo" e la teoria funziona perfettamente!

Di seguito, la "rosetta" che descrive la nostra S2. Se potesse, Einstein le darebbe un bel bacio!

Articolo originale QUI

QUI una semplicissima e intuitiva spiegazione del moto di precessione in uno spazio curvo

NEWS del 29.4.2020: Una "margherita" ancora più estrema disegnata da due buchi neri super massicci

NEWS del 6.7.2022: Osservata S4716, ovvero quella che per ora sembra essere la stella più vicina al nostro buco nero