Il mistero dei pulsar e la comprensione della gravità
• La presenza dei pulsar nella nostra galassia
• Il ruolo dei pulsar nello studio della gravità
• Il buco nero supermassiccio Sagittario A*
• La prova della teoria della relatività generale di Einstein
• La sfida della rilevazione dei pulsar
I pulsar sono strumenti astronomici straordinari. 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 variazione nel loro movimento può essere misurata con estrema precisione. Sono stati persino proposti come metodo di navigazione celeste e potrebbero aiutarci a capire meglio la gravità in futuro.
La presenza dei pulsar nella nostra galassia
Essendo i pulsar i resti di stelle massicce, è probabile che la nostra galassia ne sia piena. Sebbene finora abbiamo osservato solo circa 2000 pulsar, si stima che potrebbero esistere quasi un miliardo di pulsar nella Via Lattea.
Il ruolo dei pulsar nello studio della gravità
Un recente studio condotto dalla collaborazione del Telescopio dell’Orizzonte degli Eventi (EHT) ha utilizzato pulsar di millisecondi per misurare la loro disintegrazione orbitale a causa delle onde gravitazionali e per osservare i rumori gravitazionali di fondo dell’Universo.
Il buco nero supermassiccio 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 abbiamo potuto vedere diverse stelle che orbitano attorno a Sagittario A* (Sgr A*). Crediamo che al centro di ogni galassia ci sia un buco nero supermassiccio di milioni di masse solari. La Via Lattea non fa eccezione e il suo particolare buco nero si chiama Sagittario A*.
Pulsar e gravità modificata
Al momento, i pulsar sono troppo deboli per essere visti, sia perché sono avvolti nella polvere sia perché si trovano dall’altra parte della galassia. Tuttavia, dovrebbero esserci diversi pulsar nella regione centrale, e alcuni di essi potrebbero ruotare attorno a Sagittario A*.
La prova della teoria della relatività generale di Einstein
Osservando i loro movimenti per decenni, abbiamo potuto 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 concorrenti. Se riuscissimo a osservare pulsar di millisecondi che orbitano vicino a Sgr A*, potremmo testare la teoria della relatività generale di Einstein in modi attualmente impossibili.
La sfida della rilevazione dei pulsar
Per questo studio, il team ha utilizzato tre metodi di rilevazione basati sull’analisi di Fourier, una tecnica matematica che può 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. 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 continuano a raccogliere.
Nonostante EHT non abbia 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.