ippogrifo ha scritto:
Mi arriva tra le mani questo articoletto mentre gironzolo per il web:
MEDIA-INAF: Indagine sulla curva di rotazione della Via Lattea Un modello della nostra galassia basato sulla Relatività Generale, senza necessità di ricorrere alla Materia Oscura, è in grado di rappresentare i dati sperimentali con una qualità del tutto simile a quella di un modello tradizionale basato sulla dinamica newtoniana con un alone di materia oscura. Lo illustra oggi su Media Inaf la prima autrice dello studio pubblicato su Mnras, Mariateresa Crosta dell’Inaf di Torino.Ma guarda un po' ... m'incuriosisce, anzi, forse m'intriga ... non è che sia sintonizzato sull'argomento?
Vado a curiosare ... se c'è qualcosa di buono, riporto.
Riporto (
in corsivo):
Il nostro recente studio pubblicato su Mnras suggerisce che la geometria dello spazio-tempo guidi tali velocità, nel piano della nostra galassia, coerentemente con la teoria di Einstein, secondo la quale, date le sorgenti gravitazionali e una geometria spazio-temporale sottostante, “lo spazio dice alla materia come muoversi, la materia dice allo spazio come curvare” (J. A. Wheeler). La geometria dello spazio-tempo, dunque, come manifestazione della gravità, renderebbe da sola conto delle proprietà gravitazionali della materia oscura, che si caratterizza in generale dal fatto di non assorbire o emettere luce, di interagire solo con la gravità ed essere, appunto, necessaria per giustificare il divario esistente tra la curva di rotazione osservata e le velocità newtoniane attese.
Una delle equazioni di campo di Einstein – ricordiamo che nel caso della relatività generale, che fa uso di tensori, sono un insieme di 10 equazioni – fornisce la densità di materia barionica richiesta per chiudere il suddetto gap senza alcuna ulteriore componente aggiuntiva. Sfruttando poi le restanti equazioni, il profilo della velocità relativistica risulta statisticamente indistinguibile dal suo analogo basato su modelli di materia oscura e, nel contempo, la componente relativistica nel disco legata al trascinamento gravitazionale – detta di dragging – può effettivamente compensare l’assenza di materia oscura nell’alone. Pertanto la piattezza osservata della curva di rotazione della Via Lattea si origina come effetto della relatività generale, non prevedibile dalla gravità di Newton. Infatti è noto che la relatività generale presenta effetti di campo debole non previsti dalla teoria di Newton classica, come quello di Lense-Thirring o la precessione relativistica del perielio di Mercurio. (sono quasi emozionato ... mi prendo una pausa per poi leggerlo con calma ...)
me lo sto studiando, grazie della segnalazione! Però ad occhio e croce non diciamo la stessa cosa. Vi farò sapere presto.
Per yourockets: la RG va sempre approssimata per il fatto che le equazioni sono veramente complesse. Per il famoso problema dei due corpi si usano supercomputer che procedono per approssimazioni successive, con miliardi di calcoli.
In merito a Gaia (Gaia DR3):
Il termine aggiuntivo di cui parlavo nel primo post somiglia ad un effetto di marea, solo che la sua origine sarebbe puramente relativistica. Al di fuori del bordo del disco galattico, l’effetto su una particella o su un corpo così scema nella misura in cui l’angolo sotteso dalle due tangenti al bordo diventa a mano a mano più piccolo (cioè a mano a mano che si approssima la condizione newtoniana). Per tornare all'esempio della ruota della roulette, infatti, non ci sarebbe nessuna aberrazione se la massa galattica fosse concentrata in un punto, in un piccolo volume, cioè se a ruotare fosse soltanto il perno della ruota.
Gaia DR3 ci dice che la materia oscura residua calcolata starebbe dove non dovrebbe stare, cioè più all’interno che all’esterno della nostra galassia (in quello che era immaginato prima come una sorta di gigantesco alone), mentre ogni tipo di MOND chiaramente fallisce a quella scala che le è essenziale, cioè ad iniziare proprio dal bordo del disco galattico.
Tuttavia l'analogia con l'effetto di marea non deve trarci troppo in inganno.
La Gravità di Newton non contiene nessuna aberrazione in senso direzionale (cioè con riferimento alla direzione del centro di massa). Perciò se tutta la massa è sul fulcro della ruota non c’è aberrazione. Come attraverso un canale audio mono, se c’è una sola cantante, non c’è problema. Ma se la cantante è suddivisa in un intero coro, mentre continua a non contenere aberrazione verso il centro di massa, il canale audio mono contiene un’aberrazione volumetrica se il sistema è in rotazione, aberrazione che il multicanale audio surround (onde gravitazionali, quadrupolari) non presenta.
La differenza sta nella natura dell’interazione, direzionale (vettoriale) nella GN, volumetrica (tensoriale, ma trascuriamo il 4d a queste basse accelerazioni) nella RG. Infatti il termine aggiuntivo di cui dicevamo nel primo post ha pur sempre il suo fulcro nel centro di massa.
Il paradosso consiste nel fatto che a parità di massa si hanno due quantità di moto differenti per una stella a seconda se c'è una cantante o se c'è un coro. Ma d’altronde dobbiamo ammettere che il motivo per cui il coro non sta raggruppato per intero in una unica cantante è proprio la quantità di moto in eccesso. E' la bellezza e la coerenza della Relatività.
Partendo dal classico esempio dalla palla di cannone, la palla di cannone sta in orbita perché, a causa dell'energia chimica che abbiamo usato, nel sistema Terra-palla di cannone c'è maggiore quantità di moto rispetto alla situazione in cui la palla di cannone stava posata al suolo. Analogamente le stelle stanno in orbita e non in un'unica massa centrale perché il sistema galassia ha troppa quantità di moto per raggrupparsi in un'unica massa.
Il paradosso, ripetiamo, perciò consiste nel fatto che a parità di massa nelle due situazioni si hanno due quantità di moto differenti per la nostra singola stella. Il motivo, dicevo, sta nella natura volumetrica, e non soltanto direzionale, dell'interazione gravitazionale nella RG. In questo senso la GN risulta non essere una buona approssimazione della RG.
D’altronde se abbiamo ammesso che il motivo per cui la massa della galassia non sta in un'unico corpo centrale è proprio la quantità di moto in eccesso, dobbiamo ritrovare quantità di moto in eccesso anche nella nostra stella rispetto ad una stella che orbita attorno ad un'unico corpo centrale di pari massa a quella della galassia. In ciò potremmo ritrovare una coerenza interna della teoria della Relatività, che non è resa con buona approssimazione dalla GN.