Concorso SxT "Il Tempo"

approfondimento a cura di Paolo Lenisa

Una delle previsioni più suggestive della teoria della Relatività Generale di Einstein di cui quest’anno ricorre il centesimo anniversario, è che le masse nell’Universo (stelle, galassie, ammassi di galassie) deformino lo spazio-tempo intorno a loro, analogamente ad una palla pesante che deforma il tappeto elastico su cui è poggiata. Attorno a tal masse, la luce segue delle traiettorie curve. La capacità delle grandi masse di agire come lenti gravitazionali in grado di deviare la luce in modo analogo alle ordinarie lenti d’ingrandimento, è attualmente uno dei mezzi d’indagine più potenti per lo studio della struttura dell’Universo. Con le lenti gravitazionali siamo infatti in grado di rivelare la presenza di enormi sacche di materia oscura nell’Universo e capire come questa domini il contenuto della sua massa totale (circa l’85%). Ma non è tutto, i raggi di luce, oltre ad essere deviati dalle masse che vengono a trovarsi sulla loro strada, subiscono anche un ritardo temporale: in parte perché percorrono un tratto più lungo, in parte per un effetto della relatività generale che fa scorrere il tempo più lentamente in presenza di campi gravitazionali.

Nel 1964, l’astrofisico Sjur Refsdal utilizzò questo effetto per predire che se un evento transiente che variasse la propria luminosità nel giro di mesi o anni, avesse attraversato una di queste lenti producendo delle immagini multiple, ci sarebbe stato un ritardo temporale tra gli eventi osservati nelle varie immagini. Nel Novembre del 2014, le osservazioni ripetute del telescopio Hubble di un enorme ammasso di galassie, hanno rivelato l’esplosione di una supernova in una galassia molto distante che, per effetto lente dell’ammasso, è divisa in tre immagini speculari. I primi calcoli mostrano che la stessa supernova era già esplosa alcune decine di anni prima in una di queste immagini (ormai troppo debole per essere rivelata), ed esploderà di nuovo fra circa un anno nell’immagine proiettata nel futuro. Ci troviamo quindi ad osservare una supernova nel presente, ma, per un gioco di specchi cosmici nello spazio-tempo di Einstein, riosserveremo lo stesso film fra qualche anno.