Gli astronomi hanno catturato l’effetto di trascinamento spazio-tempo di una stella nana bianca

Gli astronomi hanno catturato l’effetto di trascinamento spazio-tempo di una stella nana bianca

Una delle previsioni della teoria generale della relatività di Einstein è che qualsiasi corpo che gira trascina con sé il tessuto dello spazio-tempo nelle sue vicinanze. Questo è noto effetto di trascinamento. Nella vita di tutti i giorni, il trascinamento dei fotogrammi è sia non rilevabile che insignificante, poiché l’effetto è così ridicolmente minuscolo. Il rilevamento del trascinamento causato dall’intera rotazione terrestre richiede satelliti come la sonda di gravità B da 750 milioni di dollari USA e il rilevamento di cambiamenti angolari nei giroscopi equivalenti a un solo grado ogni 100.000 anni circa, come riporta sciencealert.

Catturato l’effetto di trascinamento spazio-tempo di una stella

Fortunatamente per noi, l’Universo contiene molti laboratori gravitazionali naturali in cui i fisici possono osservare le previsioni di Einstein al lavoro con dettagli squisiti. La ricerca pubblicata su Science, rivela prove del trascinamento su una scala molto più evidente, usando un radiotelescopio e una coppia unica di stelle compatte che si susseguono a velocità vertiginosa. Il movimento di queste stelle avrebbe lasciato perplessi gli astronomi ai tempi di Newton, poiché si muovevano chiaramente in uno spazio-tempo deformato e richiedevano la teoria della relatività generale di Einstein per spiegare le loro traiettorie.

La relatività generale applicata alla nana bianca

La relatività generale è il fondamento della moderna teoria gravitazionale. Spiega il movimento preciso delle stelle, dei pianeti e dei satelliti e persino il flusso del tempo. I corpi che ruotano trascinano lo spazio-tempo con loro. Un tipo di oggetto per il quale questo è molto rilevante è chiamato nana bianca. Le nane bianche hanno esaurito il loro combustibile a idrogeno. Ciò che rimane è di dimensioni simili alla Terra ma centinaia di migliaia di volte più massiccio. Le nane bianche possono ruotare molto rapidamente, ruotando ogni minuto o due, anziché ogni 24 ore come fa la Terra.

Trascinamento molto più potente di quello terrestre

Il trascinamento del frame causato da una nana così bianca sarebbe circa 100 milioni di volte più potente di quello terrestre. Venti anni fa, il radiotelescopio Parkes di CSIRO ha scoperto una coppia stellare unica composta da una nana bianca (circa la dimensione della Terra ma circa 300.000 volte più pesante) e una radio pulsar (delle dimensioni di una città ma 400.000 volte più pesante). Rispetto alle nane bianche, le pulsar fanno parte di un’altra lega. Non sono fatte di atomi convenzionali, ma di neutroni messi insieme strettamente, rendendole incredibilmente dense. Inoltre, la pulsar di questo studio gira 150 volte al minuto.

Coppia di stelle  chiamata PSR J1141-6545

Sebbene il sistema PSR J1141-6545 sia a diverse centinaia di quadrilioni di chilometri (un quadrilione è un milione di miliardi), sappiamo che la pulsar ruota 2,5387230404 volte al secondo e che la sua orbita sta precipitando nello spazio. Ciò significa che il piano della sua orbita non è fisso, ma invece ruota lentamente. Quando nascono coppie di stelle, la più massiccia muore per prima, creando spesso una nana bianca. Prima che la seconda stella muoia trasferisce la materia al suo compagno nano bianco.