Le Stelle ‘in caduta libera’ confermano uno dei pilastri della teoria della Relatività generale di Einstein: il principio di equivalenza, in base al quale in un campo gravitazionale tutti gli oggetti ‘cadono’ con la stessa accelerazione, indipendentemente dalla loro massa.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics dal gruppo coordinato da Guillaume Voisin, dell’Università britannica di Manchester, che ha utilizzato il radiotelescopio di Nanay (Francia), per studiare i segnali emessi dalla pulsar J0337+1715, una stella di neutroni che brilla in modo regolare, come un faro cosmico, e che racchiude una massa quasi una volta e mezzo quella del Sole in un nucleo dal diametro di appena 25 chilometri, come una piccola città.
“Einstein definì ‘il pensiero più felice della mia vita’ l’avere capito che il principio di equivalenza è connesso alla struttura intima dello spazio-tempo e alla gravitazione”, spiega il fisico Salvatore Capozziello, che insegna cosmologia e Relatività generale all’ Università Federico II di Napoli ed e’ associato all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).
La pulsar J0337+1715 è stata scelta perché ruota intorno a due stelle, due nane bianche. In questo modo è possibile avere un sistema con tre protagoniste che permette di ripetere, su scala cosmica, il celebre esperimento di Galileo sulla caduta di corpi di massa differente, una piuma e un martello che, lanciati dalla torre di Pisa, in assenza di attrito dell’aria giungerebbero a terra nello stesso momento.
In modo analogo, grazie alla pulsar gli astrofisici hanno calcolato che due stelle di diversa composizione orbitano, cioè cadono, con la stessa accelerazione nel campo gravitazionale di una terza stella compagna. Un esperimento analogo era stato compiuto su scala più piccola nel Sistema Solare, dimostrando che la Luna e la Terra sono influenzati allo stesso modo dal campo gravitazionale del Sole.
“Malgrado le conferme sperimentali del principio di equivalenza, però, qualcosa non torna: a livello quantistico non ci sono ragioni perché questo principio sia valido. Anche a causa di questo aspetto – aggiunge Capozziello – non si riesce a unificare in una cosiddetta teoria del tutto la gravitazione alle altre interazioni fondamentali. Per questo, il risultato dello studio è importante, perché aiuta a capire meglio il campo gravitazionale. Nell’articolo si dimostra, infatti, che addirittura tre corpi celesti possono essere trattati come particelle in caduta libera. L’osservazione – conclude Capozziello – conferma ancora una volta che il ‘pensiero felice’ di Einstein continua a rimanere valido.”
