(AGENPARL) – Wed 16 July 2025 Premiati in Cina gli studi sulla “doppia pulsar”
A 22 anni dalla scoperta, la doppia pulsar Psr J0737-3039 fa ancora parlare di sé. Uno studio del Max Planck (Germania) e che vede la partecipazione dell’INAF ha ricevuto il “Frontiers of Physics Award” all’International Congress of Basic Science di Pechino. A ritirare il premio, assieme al primo autore Michael Kramer, Marta Burgay dell’Inaf di Cagliari, l’astrofisica italiana che nel 2003 scoprì questo particolare sistema binario.
Per il secondo anno consecutivo, le ricerche sulle stelle pulsar si sono rivelate meritevoli del premio “Frontiers of Physics Award”, uno dei riconoscimenti assegnati ogni anno dall’International Congress of Basic Science ( HYPERLINK “https://www.icbs.cn/” Icbs), un congresso internazionale dedicato a matematica, fisica e scienze dell’informazione che si tiene dal 2023 a Pechino, in Cina. L’evento è giovane ma piuttosto ambizioso: in sole tre edizioni, è riuscito a portare nella capitale cinese varie centinaia di scienziati tra cui molti premi Nobel.
Dopo i risultati ottenuti dalla collaborazione Pulsar Timing Array nel 2024, questa volta il riconoscimento è andato a un complesso studio a guida tedesca avente come oggetto la celebre “doppia pulsar” – la prima pulsar binaria mai rilevata, Psr J0737-3039, scoperta dall’astrofisica dell’Inaf di Cagliari Marta Burgay in seno al gruppo di ricerca di Nichi d’Amico e Andrea Possenti. Il lavoro di ricerca premiato, condotto da Michael Kramer del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, in Germania, porta alla luce effetti di natura gravitazionale mai osservati in precedenza, almeno non con altrettanta evidenza. L’articolo che lo descrive, intitolato “Strong-Field Gravity Tests with the Double Pulsar” (“Test gravitazionali in campo forte con la doppia pulsar”), è stato pubblicato sulla rivista Physical Review X alla fine del 2021.
«A 22 anni dalla sua scoperta», dice Marta Burgay, «questo eccezionale sistema, ancora unico nel suo genere, continua a dare i suoi frutti. Continuando a studiarlo con telescopi sempre più all’avanguardia, come il Sudafricano MeetKat e il suo prossimo successore, lo Ska Observatory, speriamo di testare ancora più a fondo le teorie della gravità relativistica e di sondarne i limiti».
A più di cent’anni dalla presentazione della teoria della gravità relativistica da parte di Albert Einstein, scienziati di tutto il mondo continuano a impegnarsi per trovare difetti nella relatività generale. L’osservazione di qualsiasi deviazione da questo impianto teorico costituirebbe infatti una pietra miliare che aprirebbe nuove possibilità che vanno oltre la nostra attuale comprensione teorica dell’universo. «Abbiamo studiato un sistema di stelle molto compatte per testare le teorie della gravità in presenza di campi gravitazionali molto intensi», spiega Kramer. «Con nostra grande gioia siamo riusciti a testare un pilastro della teoria di Einstein, l’energia trasportata dalle onde gravitazionali, con una precisione 25 volte superiore a quella della pulsar di Hulse-Taylor, vincitrice del premio Nobel».
Oltre alla perdita di energia orbitale dovuta alle onde gravitazionali, sono stati osservati vari altri effetti relativistici in questo straordinario sistema composto da due oggetti chiamati pulsar – fari cosmici che orbitano l’uno attorno all’altro in soli 147 minuti ruotando contemporaneamente su se stessi a velocità molto diverse tra loro. La pulsar A ruota su sé stessa circa 2643 volte al minuto, mentre la pulsar B lo fa solo 22 volte. La precisione e predicibilità della loro rotazione è valsa alle pulsar il titolo di “orologi cosmici”.
Tutti gli effetti osservati sono in perfetto accordo con la relatività generale. Le orbite eccentriche delle due pulsar ruotano di circa 17 gradi all’anno, il che equivale ormai a più di un giro completo di 360 gradi dalla scoperta del sistema nel 2003. Questo avanzamento relativistico del periastro (nel Sistema solare lo chiameremmo perielio, ovvero il punto più vicino tra stella e pianeta) è ben noto dall’orbita di Mercurio, ma in questo “sistema a doppia pulsar” è 140mila volte più forte.
La dilatazione temporale relativistica, derivante dal moto della pulsar e dal campo gravitazionale della sua compagna, fa sì che gli “orologi delle pulsar” ruotino più lentamente. Questo effetto è particolarmente significativo per la pulsar A, in rapida rotazione, la cui orbita eccentrica attorno alla pulsar B, in lenta rotazione, si traduce in una variazione periodica del tempo misurata con precisione di 384 microsecondi, dovuta alla dilatazione temporale.