Il cosmo trema, osservato un vortice spazio‑tempo vicino a un buco nero: Einstein lo aveva previsto

Osservato per la prima volta il trascinamento dello spazio-tempo attorno a un buco nero supermassiccio: la scoperta

Una scoperta eccezionale ha confermato una delle previsioni più affascinanti della teoria della relatività generale di Albert Einstein: gli astronomi hanno osservato per la prima volta un vortice spazio-temporale generato da un buco nero supermassiccio in rotazione. Questo fenomeno, noto come precessione di Lense-Thirring o frame dragging, era stato teorizzato oltre un secolo fa ma mai documentato con tale chiarezza fino ad oggi, grazie all’evento denominato AT2020afhd, un raro caso di evento di distruzione mareale (TDE – tidal disruption event).

L’evento AT2020afhd ha avuto origine quando una stella si è avvicinata pericolosamente a un buco nero, la cui immensa gravità ha deformato e strappato la stella, trasformandola in un flusso di gas incandescenti che si è poi disposto a formare un disco di accrescimento attorno al buco nero. Parte di questo materiale è stata espulsa sotto forma di getti di plasma ad altissima velocità, quasi prossima a quella della luce.

Gli astronomi, utilizzando il telescopio spaziale Swift della NASA per le osservazioni nei raggi X e il radiotelescopio Very Large Array (VLA) per le onde radio, hanno notato che sia la luce emessa nei raggi X sia il segnale radio oscillavano con una periodicità precisa di circa 19,6 giorni. Questa sincronizzazione ha rivelato un movimento di dondolio dell’intero sistema, non solo del materiale, ma dello stesso spazio-tempo circostante il buco nero.

La conferma del trascinamento dello spazio-tempo attorno al buco nero

Il concetto alla base di questo fenomeno risale alla formulazione della relatività generale di Einstein nel 1915 e alla successiva descrizione nel 1918 da parte di Josef Lense e Hans Thirring, che illustrarono come un oggetto massiccio e rotante possa trascinare con sé il tessuto dello spazio-tempo, creando un vortice invisibile. In pratica, il buco nero agisce come una trottola cosmica, trascinando lo spazio-tempo e modificando l’orientamento del disco di accrescimento e dei getti che da esso si dipartono.

Il ricercatore Cosimo Inserra, dell’Università di Cardiff e coautore dello studio pubblicato su Science Advances, ha definito questa scoperta come la prova più convincente finora ottenuta del frame dragging attorno a un buco nero. Ha descritto l’effetto come un vero dono per la fisica, poiché non solo conferma una previsione storica, ma fornisce anche nuovi dettagli sulla dinamica degli eventi di distruzione mareale.

L’importanza di questa osservazione va ben oltre la semplice verifica di una teoria. Dall’analisi dei dati, è emerso che il buco nero coinvolto non ruota a velocità particolarmente elevate, mettendo in discussione l’idea che solo i buchi neri più rapidi possano generare getti così potenti. Questo apre nuovi scenari per la comprensione dei meccanismi di alimentazione e emissione energetica dei buchi neri supermassicci.

Inoltre, gli eventi di distruzione mareale come AT2020afhd durano mesi, offrendo agli astronomi un’opportunità unica di osservare in “quasi” tempo reale l’evoluzione di un sistema dominato da un buco nero. Secondo il team di ricerca, la rilevazione di oscillazioni regolari nei raggi X potrà diventare un indicatore per indirizzare tempestivamente le osservazioni radio, migliorando così la capacità di studiare questi fenomeni dinamici.

Oggi sappiamo che i buchi neri non sono solo “aspiratori” di materia, ma entità capaci di manipolare lo stesso tessuto dello spazio-tempo, confermando la visione rivoluzionaria di Einstein che la gravità non è una forza tradizionale, ma una deformazione geometrica dello spazio e del tempo. Questa scoperta rappresenta un passo avanti fondamentale nella fisica moderna e nell’astrofisica, alimentando nuove domande e interessi nella comunità scientifica.