Sonda della NASA Gravity Probe B conferma due teorie di Einstein sullo Spazio -Tempo

WASHINGTON – La sonda spaziale della NASA Gravity Probe B (GP-B) è riuscita a confermare due predizioni chiave che derivano dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein, il motivo per cui il veicolo spaziale era stato lanciato nel 2004.

L’esperimento ha utilizzato quattro giroscopi ultra-precisi per misurare l’effetto delle geodetiche, la curvatura dello spazio-tempo intorno ad un corpo gravitazionale, e l’effetto trascinamento, la deformazione dello spazio-tempo provocato da un oggetto rotante.

GP-B  ha determinato entrambi gli effetti con una precisione senza precedenti puntando i suoi sensori su una singola stella, IM Pegasi, mentre ruotava in un’orbita polare attorno alla Terra. Se la gravità non avessero influenzato lo spazio e il tempo, i giroscopi di GP-B sarebbero dovuti ruotare nella stessa direzione per sempre. Ma,  a conferma delle teorie di Einstein, i giroscopi hanno riportato piccoli ma misurabili cambiamenti nella direzione della loro rotazione, mentre la gravità terrestre agiva su di essi.

I risultati sono stati pubblicati online nella rivista Physical Review Letters.

“Immaginate la Terra come se fosse immersa nel miele. Come il pianeta ruota, il miele intorno subirebbe una turbolenza, ed è la stessa cosa che succede con lo spazio e il tempo”, ha detto Francis Everitt, ricercatore principale presso l’esperimento GP-B presso la Stanford University. “GP-B ha confermato due delle previsioni più profonde della relatività generale di Einstein, che hanno implicazioni di vasta portata nella ricerca  in Astrofisica. Allo stesso modo, i decenni di innovazione tecnologica dietro la missione avrà una eredità duratura sulla Terra e nello spazio”.

GP-B è uno dei progetti più a lungo termine in corso nella storia della NASA, con il coinvolgimento dell’agenzia a partire dall’autunno del 1963, quando fu finanziato  l’inizio della costruzione di un giroscopio per misurare l’effetto della relatività. Dopo decenni di sviluppo, questa ricerca ha portato a tecnologie innovative per il controllo dei disturbi ambientali sui veicoli spaziali, come la resistenza aerodinamica, la resistenza ai campi magnetici e alle variazioni termiche. Gli inseguitori di stelle e i giroscopi presenti su GP-B sono i più precisi mai progettati e realizzati.

GP-B ha completato la sua attività di raccolta dei dati ed è stato dismesso nel dicembre 2010.

“I risultati della missione avranno un impatto a lungo termine sul lavoro di fisici teorici”, ha detto Bill Danchi, astrofisico e scienziato del programma della NASA a Washington. “Ogni nuova sfida alla teoria di Einstein della relatività generale dovrà effettuare necessariamente misure più precise rispetto al notevole lavoro compiuto GP-B”.

Le innovazioni sviluppate per la conduzione dell’esperimento GP-B sono successivamente state utilizzate nelle tecnologie GPS che consentono agli aerei di atterrare senza l’aiuto di personale umano. Ulteriori tecnologie sviluppate per GP-B sono state applicate nella missione della NASA Cosmic Background Explorer, che ha accuratamente determinato la radiazione di fondo dell’Universo. Tale misura è il fondamento della teoria del big bang, e ha portato il fisico dellaNASA John Mather a vincere il premio Nobel per la Fisica.