Un team di fisici dell’Università Goethe di Francoforte e del Tsung-Dao Lee Institute di Shanghai ha sviluppato un nuovo metodo per verificare se la relatività generale di Einstein sia l’unica teoria in grado di descrivere i buchi neri. Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, si basa su simulazioni tridimensionali delle ombre dei buchi neri, con l’obiettivo di confrontare le previsioni della relatività con quelle di teorie alternative della gravità.
Le immagini finora ottenute dall’Event Horizon Telescope (EHT), come quelle del buco nero al centro della galassia M87 e della Via Lattea, non mostrano il buco nero in sé, ma la radiazione emessa dalla materia che ruota attorno al suo orizzonte degli eventi. Queste osservazioni hanno aperto la strada a test diretti sulla validità della teoria di Einstein.
Il gruppo guidato da Luciano Rezzolla ha simulato il comportamento del plasma e dei campi magnetici nello spazio-tempo curvo attorno ai buchi neri. Le immagini sintetiche prodotte mostrano che le ombre previste da teorie non relativistiche si differenziano da quelle di Einstein, e che tali differenze diventano più evidenti con l’aumento della risoluzione.
Attualmente, l’EHT non ha ancora la capacità di distinguere chiaramente tra i modelli, ma le future generazioni di telescopi – inclusi strumenti spaziali – potrebbero raggiungere una precisione tale da osservare dettagli fino a meno di un milionesimo di secondo d’arco. Questo livello di dettaglio equivale a distinguere una moneta sulla Luna dalla Terra, e potrebbe permettere di rilevare deviazioni significative dalla relatività generale o, al contrario, confermarne ulteriormente la validità.
Lo studio si inserisce in un più ampio sforzo internazionale volto a trasformare i buchi neri in laboratori sperimentali per la gravità estrema. Sebbene i dati finora raccolti siano compatibili con la teoria di Einstein, restano aperte ipotesi teoriche come i wormhole o le singolarità nude, che non prevedono un orizzonte degli eventi.
“Anche la teoria più solida deve essere continuamente verificata”, sottolineano i ricercatori. Scoprire un’eccezione alla relatività generale significherebbe rivedere profondamente le basi della fisica. L’Event Horizon Telescope, grazie alla sua rete globale di radiotelescopi, offre una risoluzione paragonabile a quella di un telescopio grande quanto la Terra. Con l’aggiunta di nuove antenne e, in futuro, di un telescopio orbitante, sarà possibile ottenere immagini ancora più nitide del plasma che circonda i buchi neri supermassicci e mettere alla prova le teorie della gravità più estreme.
red.laprimalinea.it
