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Si chiama croce di Einstein: la prima parola è dovuta al suo aspetto tipico – quattro punti di luce ben distinti – e la terza è dovuta al fatto che la sua osservazione è direttamente legata alla teoria della relatività generale di Albert Einstein. Si tratta di un fenomeno cosmico particolarmente raro, che si manifesta quando la traiettoria della luce è deviata dalla presenza di un forte campo gravitazionale e quindi, a grandi distanze, appare “divisa” in quattro punti, proprio come se passasse attraverso una lente – il meccanismo è infatti noto come lente gravitazionale. Se l’osservazione di una croce di Einstein “normale” è piuttosto rara, quella appena compiuta da un gruppo di astrofisici e astronomi della Rutgers University-New Brunswick di New York, del Cnrs francese e di altri istituti di ricerca è certamente ancor più eccezionale: gli scienziati hanno infatti appena avvistato una croce di Einstein con una quinta macchia di luce. Qualcosa che “non avrebbe dovuto essere osservata”, come ha commentato Charles Keeton, uno degli autori della scoperta. “Non si può osservare un quinto oggetto al centro della croce, a meno che non stia accadendo qualcosa di davvero strano alla massa che con la sua gravità sta piegando la luce”. L’aspetto più interessante è che questo qualcosa di davvero strano potrebbe avere un nome e cognome, e cioè materia oscura. Gli scienziati hanno discusso la loro scoperta in un articolo pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal.
HerS-3, la croce di Einstein rara e particolare
Cos’è una lente gravitazionale
La lente gravitazionale è un fenomeno cosmico in cui un oggetto celeste estremamente massiccio (come per esempio una galassia o un ammasso di galassie) deforma lo spazio-tempo circostante al punto da deviare la luce proveniente da un oggetto più distante: un effetto analogo a quello che succederebbe ponendo una lente di vetro davanti a un raggio di luce. Come anticipato, si tratta di una delle previsioni (azzeccate) più affascinanti della teoria della relatività generale einsteiniana, secondo la quale la gravità non è una forza “statica” come la concepiva Newton, ma una conseguenza della curvatura dello spazio-tempo causata dalla massa e dall’energia e che manifesta i suoi effetti sia su galassie, stelle e pianeti che, per l’appunto, sulla luce. Tra gli effetti di una lente gravitazionale ci sono per esempio l’ingrandimento (la luce dell’oggetto distante viene amplificata, il che ci permette di osservare corpi celesti che altrimenti sarebbero troppo deboli per essere visti), la distorsione (l’allungamento o la curvatura dell’oggetto sorgente) e la comparsa di immagini multiple: in condizioni di allineamento quasi perfetto, la luce può seguire percorsi diversi attorno all’oggetto massiccio, creando più immagini dello stesso oggetto sorgente.
…e cos’è una croce di Einstein
Arriviamo così alla croce di Einstein, un caso particolarmente spettacolare di lente gravitazionale che si verifica quando una galassia massiccia (o un’altra massa altrettanto o più grande si trova quasi perfettamente allineata tra la Terra e un oggetto molto luminoso e distante come un quasar (il nucleo attivo di una galassia lontana). In questa specifica configurazione, il campo gravitazionale della massa intermedia agisce come una lente che divide la luce dell’oggetto sorgente in quattro immagini distinte disposte a forma di croce attorno al centro della massa-lente, spesso visibile al centro della croce stessa. Il primo oggetto di questo tipo a essere scoperto, e che ha dato il nome a questa categoria, è il quasar G2237+0305, la cui luce viene deviata dalla galassia ZW 2237+030.
