IL VALORE DI ALPHA SU UNA NANA BIANCA

Costante, o forse no

Un gruppo di ricercatori australiani ha cercato di capire se la costante di struttura fine sia influenzata dalla gravità, studiando lo spettro di una nana bianca. Per ora i risultati non dicono né sì né no, ma avvicinano alla soluzione. Lo studio su Physical Review Letters.

58633Certo è un bell’ossimoro, una costante variabile. Eppure tra i fisici c’è chi crede che alcune costanti della fisica possano assumere un valore diverso in diverse zone dell’Universo, a seconda delle condizioni (di gravità, in particolare) che lì si verificano. È il caso della costante di struttura fine, indicata con la lettere greca alpha, un parametro fondamentale che caratterizza l’intensità della radiazione elettromagnetica e da cui dipendono in modo cruciale i rapporti tra le forze fondamentali(e quindi lo stesso aspetto dell’Universo in cui viviamo). Tra quelli che credono che questa costante sia in realtà variabile ci sono Julian Berengut e i suoi colleghi dell’Università del New South Wales, in Australia. Che hanno studiato una nana bianca, una stella a grande distanza dalla Terra dove la gravità è 30.000 volte superiore alla nostra. Usando il telescopio spaziale Hubble, hanno misurato l’intensità della forza elettromagnetica su quella nana bianca, che era un buon banco di prova perché la teoria prevede che in questi oggetti molto compatti si creino campi di energia scalari che potrebbero alterare il valore di alpha. I campi scalari sono particolari forme di energia che compaiono nelle teorie che cercano di conciliare la relatività con la meccanica quantistica.I risultati, pubblicati su Physical Review Letters, non contraddicono i precedenti risultati dello stesso team, che studiando la luce provenienti da quasar a enormi distanze dalla Terra aveva trovato indicazioni che il valore della costante di struttura fine laggiù potesse essere diverso.

I ricercatori hanno studiato in particolare la luce assorbita dagli ioni di nickel e ferro nell’atmosfera della nana bianca, che per la cronaca si chiama G191-B2B. Questi ioni restano nella parte alta dell’atmosfera “spinti” dalla potente radiazione elettromagnetica della stella, nonostante il forte campo gravitazione che tenderebbe a portarli verso il basso. “Questi spettri di assorbimento ci permettono di determinare il valore di alpha sulla nana bianca con grande accuratezza. Quello che troviamo è che qulunque differenza tra il suo valore lì e il suo valore sulla Terra, se c’è, deve essere minore di una parte per diecimila” spiega Berengut. “Questo vuol dire che eventuali campi scalari nell’atmosfera della stella influenzano solo debolmente la forza elettromagnetica”. Berengut spiega che il suo team tenterà ora di misurare con grande precisione il comportamento degli ioni di nickel e ferro sulla Terra, per affiancare questi dati a quelli astronomici. “In questo modo saremo capaci di misurare variazioni di alpha fino a una parte per milione, e dire se è davvero una costante della natura o no”.