Relatività e geoni
La relatività generale, ossia la teoria di Einstein in relazione a spazio e tempo, predice un oggetto detto geone. Il fenomeno teorico è presumibilmente un’onda elettromagnetica o gravitazionale tenuta insieme dalla propria energia. Il progetto GRAVITYWAVESTARS (Localized objects formed by self-trapped gravitational waves), finanziato dall’UE, ha studiato il modo in cui le onde gravitazionali formano i geoni. Il team ha sviluppato nuove soluzioni matematiche per le equazioni di gravitazione. Le sfide hanno incluso la costruzione di geoni, lo studio della loro stabilità e durata, e l’analisi delle loro conseguenze per l’universo. Altri aspetti della ricerca hanno incluso sistemi di fisica della materia condensata e di cromodinamica quantistica. I ricercatori del team hanno affrontato il complesso problema dell’onda gravitazionale nel vuoto considerando in primo luogo un aspetto più semplice del problema: un campo scalare privo di massa e autogravitante. È stata derivata una famiglia di soluzioni matematiche riguardanti l’espansione dello spazio-tempo. Una seconda fase della ricerca ha studiato strutture localizzate di onde gravitazionali nel vuoto, chiamate geoni AdS. Il consorzio ha infine studiato tali oggetti utilizzando due metodi complementari. È stata superata la difficoltà di generalizzare una soluzione esistente, a perturbazioni di ordine superiore. Lo studio estremamente tecnico e matematico, in definitiva, può trovare applicazione nelle ricerche relative alla materia oscura. In maniera interessante, le soluzioni del progetto non richiedono nuovi tipi di materia esotici.
Parole chiave
Relatività, geoni, materia oscura, onde gravitazionali, GRAVITYWAVESTARS