Dopo 27 anni di osservazioni compiute da un team internazionale di scienziati, utilizzando strumenti installati nel deserto di Atacama, in Cile, è stato possibile avvalorare le leggi della relatività generale studiando il moto della stella S2 intorno al buco nero supermassiccio Sagittario A*. S2 è stata sottoposta a queste rilevazioni poiché è uno degli astri che orbita più vicino a Sagittario A* dato che gli si avvicina fino ad una distanza inferiore a venti miliardi di chilometri. Il buco nero, che ha una massa quattro milioni di volte quella del Sole e si trova nella nostra galassia a ventiseimila anni luce dalla Terra, causa alle stelle che gravitano intorno a lui una deviazione della loro traiettoria. La stella presa in esame compie un’orbita particolare data l’immensa forza gravitazionale a cui è sottoposta ed è emerso che il punto di minor distanza dal buco nero, periastro, non è fisso ma cambia ad ogni passaggio ruotando intorno a Sagittario A*. Questo moto è chiamato precessione. Reinhard Genzel, direttore del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Garching (Germania) afferma: “La relatività generale di Einstein prevede che l’orbita di un oggetto legato gravitazionalmente ad un altro non sia chiusa, come nella gravità Newtoniana, ma preceda rispetto al piano del moto. Questo effetto osservato per la prima volta nell’orbita del pianeta Mercurio intorno al Sole fu la prima prova a favore della relatività. Cento anni dopo abbiamo rilevato lo stesso effetto nel moto di una stella in orbita intorno alla sorgente radio compatta Sagittario A*”. Nonostante S2 raggiunga la velocità di venticinque milioni di chilometri all’ora impiega circa sedici anni per compiere la propria orbita, per questo è stato necessario seguire la stella per quasi tre decenni ed effettuare oltre 330 misurazioni. “Poiché le misure di S2 seguono così bene la relatività generale possiamo fissare limiti rigorosi su quanto materiale non visibile, come della materia oscura diffusa oppure buchi neri più piccoli, sia presente intorno a Sagittario A*. Tutto ciò è di grande interesse per capire la formazione e l’evoluzione dei buchi neri supermassicci”, affermano Guy Perrin e Karine Perraut, i principali scienziati francesi nel progetto.
La stessa equipe aveva dimostrato con uno studio pubblicato nel 2018 che la lunghezza d’onda della luce in S2 si allungava quando la stella si avvicinava a Sagittario A*. Per quanto riguarda quest’osservazione Paulo Garcia, astrofisico portoghese, ha affermato: “Il nostro risultato precedente ha dimostrato che la luce emessa dalla stella obbedisce alla relatività generale, ora abbiamo dimostrato che la stella stessa è soggetta agli effetti della relatività”. Con il futuro ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO il gruppo di scienziati spera di ottenere informazioni su stelle in orbite ancora più prossime al super massiccio così da poter studiare corpi celesti tanto vicini da risentire della rotazione del buco nero.
