Mariateresa Crosta Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio

The Time Machine Factory Conference 25-­‐28 October 2015 Turin, Italy Mariateresa Crosta Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio Astrofisico di Torino Luce e gravità, gli albori dell’Astrometria Relativistica La luce è da sempre il nostro legame con il cielo e per questo l'astrometria è la scienza più antica, connaturata nell'esigenza dell'uomo di misurarsi nell'Universo. Fin dai tempi remoti, l’uomo è "naturalmente" astrometrista, costretto a cercare (come sponda di sicurezza) una regolarità nello scrutare il cielo per scovarne la ragione a partire da sé stesso. La gravità – invero -­‐ è la ragione che costringe l’universo ad un inesorabile divenire, a strutturarsi in stelle e sistemi planetari, in galassie, ammassi di galassie, etc. Secondo la teoria della Relatività Generale, la gravità si manifesta attraverso la geometria dello spazio-­‐
tempo e persino la luce soggiace ai suoi dettami. Ad esempio, un raggio luminoso che attraversa il sistema solare sarà deflesso dalle masse dei pianeti. Anche un corpo rotante distorce lo spazio-­‐tempo, trascinando con sé -­‐ quasi come un vortice -­‐ gli eventi attorno ad esso; un fenomeno molto evidente vicino a campi con forte curvatura -­‐ come oggetti compatti e buchi neri -­‐ ma che può altrettanto manifestarsi anche in campi deboli come il nostro Sistema Solare, allorquando l’ordine di accuratezza della misura si confronta con la curvatura locale. L’astrometrista moderno dovrà, dunque, tener conto del fatto che le linee luminose che puntano ai riferimenti celesti seguiranno inevitabilmente la curvatura prodotta dalle masse vicine e lontane; in aggiunta, la propagazione della luce stellare è dettata dalle complessità delle interazioni fisiche, intrecciatee nascoste nelle pieghe di una curvatura mutevole. Date le precisioni raggiungibili nello spazio, è con questi presupposti che Gaia, la prima missione astrometrica del XXI secolo dell’ESA, sta misurando le direzioni di arrivo della luce che ci giunge dalle stelle della nostra Galassia ad una distanza di 1,5 milioni di Km dalla Terra. L’uso obbligato di una nuova semantica relativistica nelle misure di Gaia ci obbligherà a ricollocare coerentemente alla teoria di Einstein la relazione tra osservatore e universo circostante, intrecciando in tal modo, inevitabilmente, l’Astrometria con la Fisica Fondamentale.