Fisica della gravitazione e cosmologia con l'astrometria spaziale di alta precisione
Il miglioramento della precisione nella verifica della Relatività Generale (GR) rappresenta un risultato cruciale per la fisica fondamentale, con impatti cosmologici ed astrofisici a tutte le scale. Infatti lo studio dell'evoluzione dell'Universo, in un arco temporale di 60 ordini di grandezza, dai primordi fino al presente, dipende essenzialmente dalla comprensione dell'interazione gravitazionale, la cui interpretazione più accreditata è costituita dalla Relatività Generale. Lo strumento teorico attualmente più usato per il confronto di queste teorie su scala locale è il formalismo post newtoniano parametrizzato (PPN), nel quale ciascuna teoria è caratterizzata da precisi valori assunti da un set di parametri che vengono stimati dai risultati degli esperimenti. Tra questi parametri, (legato alla curvatura dello spazio tempo indotta dalla massa) è quello più studiato, e anche quello meglio accessibile tramite misure astrometriche. La stima di questo parametro consente di porre vincoli stringenti anche ad altre formulazioni alternative proposte che possono modificare sensibilmente le stime attuali della frazione di massa/energia oscura. In questo senso, la misura del parametro può essere considerata un potente test cosmologico effettuato tramite misure locali.
È previsto che la missione GAIA possa raggiungere per , misurando con precisioni senza precedenti l’evoluzione temporale della posizione di più di un miliardo di oggetti sparsi su tutta la volta celeste, l'accuratezza di 10-6 a 3σ nell’ipotesi di prestazioni nominali. Le verifiche numeriche e le parti rilevanti di codice sono in corso di sviluppo nell’ambito del relativo contratto con l’Agenzia Spaziale Italiana, coordinato con l’attività del consorzio europeo DPAC (Data Processing and Analysis Consortium) per la riduzione dati da Gaia.
