Einstein aveva ragione! Catturato dagli astronomi un vortice spazio-temporale attorno a un buco nero

Osservato per la prima volta un vortice spazio-temporale attorno a un buco nero: una previsione di Einstein confermata grazie alla distruzione di una stella
tratto da GREENME

Per più di cento anni è rimasta una certezza solo teorica, buona per libri di fisica e lavagne universitarie. Ora, invece, è diventata un’osservazione reale. Gli astronomi hanno visto un vortice spazio-temporale attorno a un buco nero, esattamente come previsto da Albert Einstein. E non grazie a un esperimento costruito a tavolino, ma per colpa – o merito – della fine violenta di una stella.

Tutto è iniziato quando una stella si è spinta un po’ troppo vicino a un buco nero supermassiccio. Non è stata una buona idea. La gravità l’ha stirata, spezzata e trasformata in un flusso di gas incandescente. Questo tipo di evento ha anche un nome preciso: evento di distruzione mareale, in inglese tidal disruption event. Quello osservato dagli astronomi è stato registrato come AT2020afhd.

Dopo la distruzione, il materiale stellare non sparisce subito. Forma invece un disco luminoso che ruota attorno al buco nero, mentre parte della materia viene espulsa nello spazio sotto forma di getti potentissimi, quasi alla velocità della luce. È un sistema caotico, instabile, ma proprio per questo ricco di informazioni.

Gli scienziati hanno notato qualcosa di strano: la luce emessa nei raggi X aumentava e diminuiva in modo regolare, con un ciclo di circa 19,6 giorni. Poco dopo, anche le osservazioni radio mostravano lo stesso identico ritmo. Non era un caso. I segnali oscillavano insieme, come se tutto il sistema stesse lentamente dondolando.

Quel dondolio non riguardava solo la materia. Riguardava lo spazio-tempo.

Quando un buco nero trascina lo spazio-tempo e crea un vortice invisibile

Secondo la relatività generale, un oggetto molto massiccio che ruota su sé stesso non si limita ad attrarre ciò che lo circonda. Fa di più: trascina lo spazio-tempo, deformandolo. Questo effetto si chiama precessione di Lense-Thirring ed è stato descritto matematicamente oltre un secolo fa, ma mai osservato in modo così chiaro vicino a un buco nero.

In pratica, il buco nero agisce come una trottola cosmica. Mentre ruota, crea una sorta di vortice invisibile che costringe il disco di gas e i getti a cambiare lentamente orientamento. Quando il disco si inclina, la quantità di luce X che vediamo dalla Terra cambia. Quando il getto si sposta, aumenta o diminuisce anche il segnale radio. Tutto segue lo stesso movimento, lo stesso ritmo.

Cosimo Inserra, ricercatore dell’Università di Cardiff e coautore dello studio, ha spiegato che questa osservazione rappresenta la prova più convincente mai ottenuta del trascinamento dello spazio-tempo da parte di un buco nero. Un regalo, lo ha definito, per la fisica.

Per arrivare a questo risultato, il team ha incrociato i dati del telescopio spaziale Swift della NASA, specializzato nei raggi X, con quelli del Very Large Array, uno dei radiotelescopi più potenti al mondo. In passato, eventi simili non erano stati seguiti abbastanza a lungo nelle onde radio, e il fenomeno era semplicemente sfuggito.

Perché questa scoperta conta, anche fuori dai libri di fisica

Il valore di questa osservazione va oltre la conferma di Einstein. Analizzando i dati, gli astronomi hanno scoperto che il buco nero coinvolto non sembra ruotare particolarmente velocemente. Un dettaglio importante, perché mette in discussione l’idea che solo i buchi neri più rapidi possano produrre getti così energetici.

C’è poi un altro aspetto cruciale. Gli eventi di distruzione mareale durano mesi, non ere cosmiche. Questo significa che, per una volta, possiamo osservare l’evoluzione di un sistema dominato da un buco nero quasi in tempo reale. Secondo i ricercatori, in futuro basterà intercettare oscillazioni regolari nei raggi X per capire quando vale la pena puntare subito anche i radiotelescopi.

AT2020afhd ha trasformato una previsione astratta in un fatto osservato. Ha mostrato che un buco nero può davvero trascinare lo spazio-tempo attorno a sé, come se la realtà fosse una sostanza elastica. E ci ricorda che spesso le scoperte più importanti nascono nei momenti di caos, quando una stella muore e, senza volerlo, illumina uno dei segreti più profondi dell’universo.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Science Advances.

Fonte: Science Advances