Astronomi sperano di scoprire pulsar vicino al supermassiccio buco nero della Via Lattea
Il mistero dei pulsar e la loro relazione con la gravità
I pulsar sono strumenti astronomici affascinanti. Sono stelle di neutroni che ruotano rapidamente, spazzando lo spazio con onde radio dai loro poli magnetici e, quando sono perfettamente allineati, li vediamo come fari che lampeggiano rapidamente. La loro regolarità di lampeggio ci permette di trattarli come orologi cosmici. Ogni cambiamento nel loro movimento può essere misurato con estrema precisione. Sono stati persino proposti come metodo di navigazione celeste. E forse in futuro ci aiuteranno a capire la gravità.
• Il mistero dei pulsar e la loro relazione con la gravità
• La presenza dei pulsar nella nostra galassia
• Il ruolo dei pulsar nello studio della gravità
• La ricerca di pulsar vicino a Sagittario A*
• La teoria della relatività generale di Einstein e i pulsar
• Evidenze dimostrate con osservazioni
• La ricerca di pulsar con l’EHT
• La presenza di pulsar non rilevati
La presenza dei pulsar nella nostra galassia
Dato che i pulsar sono resti di stelle massicce, è probabile che la nostra galassia sia piena di essi. Sebbene fino ad ora abbiamo osservato solo circa 2.000 pulsar, si stima che potrebbero esistere quasi un miliardo di pulsar nella Via Lattea.
Il ruolo dei pulsar nello studio della gravità
In uno studio recente, la collaborazione del Telescopio dell’Orizzonte degli Eventi (EHT), ha utilizzato pulsar di millisecondi per misurare la loro disintegrazione orbitale a causa di onde gravitazionali e per osservare i rumori gravitazionali di fondo dell’Universo.
La ricerca di pulsar vicino a Sagittario A*
Il centro della nostra galassia è avvolto in gas e polvere, ma grazie alla radioastronomia possiamo guardare attraverso il velo per vedere la regione. Da molto tempo siamo in grado di vedere diverse stelle che orbitano attorno a Sagittario A* (Sgr A*). Al momento, i pulsar sono troppo deboli per essere visti, sia perché sono avvolti nella polvere o perché si trovano dall’altra parte della galassia. Ma dovrebbero esserci diversi pulsar nella regione centrale, e alcuni di essi potrebbero ruotare attorno a Sagittario A*.
La teoria della relatività generale di Einstein e i pulsar
Se riuscissimo a osservare pulsar di millisecondi che orbitano vicino a Sgr A*, potremmo testare la teoria della relatività generale di Einstein in modi che attualmente non sono possibili.
Pulsar e gravità modificata
Osservando i loro movimenti per decenni, siamo stati in grado di confermare che la relatività generale è valida anche nei forti campi gravitazionali vicino a un buco nero. Tuttavia, le nostre misurazioni non sono abbastanza precise per distinguere tra le previsioni della relatività generale e le teorie gravitazionali rivali. Anche se i modelli di gravità modificati come l’AQUAL e il TeVeS non sono popolari, concordano con le osservazioni stellari che abbiamo vicino al buco nero supermassiccio al centro della Galassia.
Evidenze dimostrate con osservazioni
Le osservazioni dirette potrebbero fornire prove sperimentali abbastanza precise per distinguere tra la relatività generale e altri modelli. Per questo motivo, un team di astronomi ha iniziato a cercare pulsar di millisecondi nei dati del Telescopio dell’Orizzonte degli Eventi (EHT).
La ricerca di pulsar con l’EHT
La collaborazione EHT ha pubblicato la prima immagine di Srg A* fino al 2022 e ha raccolto dati sul buco nero supermassiccio dal 2017. Le osservazioni non contengono solo i dati di un’immagine, ma anche l’area circostante e cose come la polarizzazione della luce radio.
Per questo studio, il team ha utilizzato tre metodi di rilevamento basati sull’analisi di Fourier, che è una tecnica matematica in grado di rilevare schemi all’interno dei dati. Poiché i pulsar emettono impulsi regolari, tenderebbero a distinguersi dal rumore casuale. Sfortunatamente, il team non ha trovato prove di alcun nuovo pulsar. Le stime precedenti mostravano che sarebbero stati in grado di rilevare, nel migliore dei casi, il 2% dei pulsar, utilizzando solo il primo round di dati. Ci sono molti più dati EHT da esaminare, oltre a quelli che continua a raccogliere.
La presenza di pulsar non rilevati
Anche se l’EHT non ha rilevato alcun pulsar, ciò non significa che non siano lì. È quasi certo che i pulsar di millisecondi orbitino attorno ai buchi neri supermassicci della Via Lattea, proprio come le stelle che possiamo vedere attualmente. È solo questione di tempo per trovarli.