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28 Ottobre 2020
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    Uno studio dell’Università del Missouri analizza come l’espansione dell’Universo alteri la propagazione della luce nel sistema solare, e così facendo offra una soluzione a un mistero studiato per anni: perché le sonde Pioneer della NASA sembrano rallentare più del previsto mentre si allontanano dalla Terra?

    L’ anomalia dei Pioneer, l’effetto che causa il rallentamento anomalo delle sonde NASA Pioneer 10 e 11, potrebbe finalmente avere una spiegazione. Da decenni gli esperti cercano di trovare una soluzione a questo mistero: un rallentamento difficile da spiegare nel moto delle due sonde, lanciate nei primi anni settanta dalla NASA verso gli estremi confini del Sistema Solare, in direzioni opposte. Che l’attrazione gravitazionale del Sole causi una decelerazione nel loro moto è normale, ma quella decelerazione è ben maggiore di quanto ci si aspetterebbe.

    La nuova teoria arriva da uno studio di Sergei Kopeikin, un ricercatore dell’Università del Missouri (USA): «Le sonde Pioneer – dice Kopeikin – sembrano violare le leggi di gravità newtoniane decelerando in modo anomalo durante il loro viaggio spaziale, e fin’ora non era mai stato possibile dare delle spiegazioni secondo le leggi della fisica». Il suo recente studio, pubblicato su Physical Review D, dimostra invece che la deviazione non è così strana come si pensava.

    Proprio lo scorso anno, una serie di studi avevano offerto una possibile spiegazione: la cosiddetta thermal recoil force (un effetto non gravitazionale, legato unicamente alla radiazione termica che esce dalle sonde). Secondo il team del Missouri, però, l’effetto di thermal recoil può spiegare al massimo il 15-20 per cento dell’effetto osservato. La soluzione del restante 80 per cento andrebbe invece cercata nelle equazioni che descrivono il movimento dei fotoni radio che portano sulla Terra le informazioni su posizione e velocità delle sonde. Le gemelle Pioneer sono state infatti letteralmente bombardate di onde radio, che rimbalzando contro le sonde e tornando a Terra ci consentono di calcolarne la distanza.

    Per Kopeikin e colleghi, le navicelle non rallentano, ma sono le onde radio che emettono che arrivano sulla Terra a una velocità diversa da quella che ci si aspetterebbe, stando alle teorie di Newton. E questo perché l’espansione dell’Universo altera le nostre osservazioni dei fotoni che compongono le onde radio provenienti dalle sonde, facendo sembrare che stiano rallentando.

    La scoperta sull’anomalia delle sonde Pioneer è solo una parte di un progetto più grande al quale sta lavorando il team, su come l’espansione dell’Universo alteri alcuni parametri fisici nel Sistema Solare, in modi di cui finora gli astronomi non avevano tenuto conto: «Avere misure accurate dei parametri fisici dell’universo ci aiuterà a porre le basi per nuovi progetti di esplorazione interstellare», ha detto Kopeikin.

    Per saperne di più:

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