E bravo Einstein, parola delle pulsar J0737-3039

È un vero e proprio orologio cosmico. Un laboratorio stellare, scoperto nel 2003, e da allora utilizzato dagli astrofisici per verificare sperimentalmente quello che Einstein aveva previsto, un centinaio di anni fa, nella sua Teoria della Relatività.
Il suo nome è J0737-3039 ed una pulsar doppia, ossia un sistema formato da due stelle che orbitano una attorno all'altra a circa 2mila anni luce da noi.

Degli orizzonti scientifici aperti da questa scoperta, si è parlato il 22 marzo in occasione della conferenza "La scoperta della pulsar doppia" tenuta da Andrea Possenti, direttore dell'Osservatorio Astronomico di Cagliari dell'Istituto Nazionale di Astrofisica. Uno degli astrofisici del team internazionale che, un decennio or sono, realizzò questa sensazionale scoperta. "Il sistema J0737-3039 – ha spiegato Possenti nel corso dell'incontro, organizzato all'Università Cattolica di Brescia, nell'ambito della seconda edizione della Settimana della Fisica a Brescia – permette di eseguire misurazioni estremamente precise degli effetti gravitazionali.

Grazie alla pulsar doppia ora possiamo dire che la Relatività Generale di Einstein spiega i fenomeni almeno con una precisione del 99.95%. Detto in altre parole, che meglio rappresentano il modo di procedere della scienza nel dualismo fra teoria e sperimentazione, se anche Einstein non avesse completamente ragione, alla peggio le sue previsioni sbagliano per meno dello 0.05%". Da profani, per capire (o almeno per intuire) l'eccezionalità di questa scoperta bisogna fare qualche passo indietro. "Il termine pulsar è un acronimo di pulsating star – spiega -. È una piccola stella di neutroni, ciò che resta nello spazio dopo l'esplosione di una supernova, per collassamento del nucleo".

Le pulsar sono stelle molto piccole (fino a 15 km. di raggio) e pesantissime (un miliardo di tonnellate per centimetro cubo) composte prevalentemente di neutroni e in grado di emettere fasci conici di onde radio, dai due poli magnetici. "Poiché queste stelle ruotano su se stesse – continua – dalla terra noi intercettiamo il loro segnale radio a singhiozzo. Come fosse la luce di un faro, che percepiamo solo a intervalli regolari quando la osserviamo dalla costa, in lontananza". Da quando nel 1968 venne individuata la prima pulsar, ne sono state scoperte numerose: "Oggi se ne conoscono più di 2mila – spiega – molte delle quali sono utilizzate come veri e propri strumenti di misura. La frequenza di ripetizione del segnale radio pulsato che raggiunge la Terra, è misurabile con grande precisione. Ci serve, ad esempio, per verificare le leggi classiche del moto orbitale formulate da Keplero e ricostruire, con una precisione al centimetro, le orbite dei corpi attorno a cui ruotano queste stelle".

Se poi le pulsar in gioco sono due, e entrambe emettono impulsi radio percepibili dalla Terra, come nel caso del sistema J0737-3039, ci si può spingere oltre. "Le due pulsar che abbiamo scoperto ruotano molto rapidamente (una ruota su se stessa una volta ogni 23 millisecondi, mentre la seconda ha un periodo di rotazione di 2.8 secondi) e orbitano una attorno all'altra in un tempo molto breve, di solo circa 2 ore e mezza. Questo particolare comportamento ci ha permesso di verificare una serie di effetti previsti dalla Relatività di Einstein, che continua a rivelarsi come la teoria al momento di gran lunga più soddisfacente per spiegare il fenomeno della gravità".

In più gli astronomi stanno studiando l'evoluzione nel tempo del sistema: "Abbiamo osservato che l'orbita delle due stelle si sta restringendo sempre più – conclude Possenti -, al ritmo di sette millimetri al giorno, e possiamo prevedere che tra 85 milioni di anni e due stelle collideranno formando un buco nero".

Maria Cristina Ricossa