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Einstein ha ancora ragione: le dimensioni dell’ombra del buco nero supermassiccio in M87 è in perfetto accordo con la relatività generale. I risultati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters Il buco nero supermassiccio nel cuore di una galassia a 55 milioni di anni luce di distanza ha fornito alla relatività il suo test più rigoroso. M87 *, il buco nero "più fotogenico" dell'Universo, è stato studiato ed osservato, grazie all'Event Horizon Telescope, per rendere la relatività generale 500 volte più forte. Sebbene la relatività generale sia ottima per prevedere e comprendere le interazioni gravitazionali, è matematicamente incompatibile con la meccanica quantistica (le regole che ci aiutano a modellare le interazioni non gravitazionali tra gli oggetti). Ciò ha portato gli scienziati a cercare modifiche e persino alternative alla relatività generale. L'obiettivo è una teoria unificata che descriva tutte le forze nello stesso modo. L'anello in blu è il bordo di ciò che chiamiamo l'ombra del buco nero. Credit: L. Medeiros; C. Chan; D. Psaltis; F. Özel; UArizona; Ias L'immagine di M87* L'immagine dell'ombra di un buco nero e di un anello di materiale caldo che gli turbinava intorno, ha dato agli scienziati dato nuovi modi per testare la relatività generale. Uno di questi era la dimensione dell'ombra. Questa ombra è la regione oscura al centro della massa vorticosa di materiale, definita dall'orizzonte degli eventi , il punto in cui anche la velocità della luce è insufficiente per raggiungere la velocità di fuga dell'attrazione gravitazionale del buco nero. Ciò significa che nessuna luce può brillare all'interno di un buco nero. Poiché l'effetto è gravitazionale, la dimensione della regione può essere prevista in base alla relatività generale. M87* è un buco nero supermassiccio 6,5 miliardi di volte la massa del Sole. La matematica della relatività generale può utilizzare questa massa per prevedere una dimensione molto precisa del vuoto oscuro, o ombra, da cui la luce non può sfuggire. Quando l'immagine del buco nero è stata ottenuta per la prima volta la dimensione dell'ombra era quella prevista. L'immagine dell'orizzonte degli eventi del buco nero al centro della galassia M87. Credit: Event Horizon Telescope I test sulla relatività generale La relatività generale ha superato diversi test nel Sistema Solare. Il modo in cui l'orientamento dell'orbita di Mercurio si sposta attorno al Sole è uno. Un altro è il modo in cui la luce delle stelle si piega lungo la curvatura dello spaziotempo attorno a un oggetto massiccio come il Sole. Misurazioni precise delle distanze tra i pianeti ne forniscono un'altra. Diverse modifiche alla relatività generale hanno anche superato i test del sistema solare. Quindi il team ha raccolto queste modifiche basate sul Sistema Solare per testarle con M87 *. Piuttosto che testarle effettivamente nel loro insieme, per ogni teoria alternativa della gravità, il team ha identificato le caratteristiche uniche che prevedono l'ombra di un buco nero. Credit: Wielgus et al., ApJ, 2020 Ciò non significa che la relatività generale non possa essere contraddetta, e la ricerca per farlo continua, non perché gli astrofisici odino la relatività generale, ma perché ogni test fornisce nuovi vincoli e nuovi strumenti per il test successivo sperando che ci porti sempre più vicini ad una compatibilità tra relatività generale e meccanica quantistica. Riferimenti: https://www.sciencealert.com/general-relativity-has-passed-the-most-stringent-test-yet-the-shadow-of-a-black-hole https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.141104

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