Astrónomos comprueban teoría de la relatividad de Einstein

Astrónomos comprueban teoría de la relatividad de Einstein
ESO/L. Calçada

Una investigación liderada por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO) ha comprobado la teoría general de la relatividad anunciada por Albert Einstein en 1915.

Ello, luego de que observaciones realizadas con el Very Large Telescope (VLT) revelaran por primera vez que una estrella que orbita el agujero negro que hay en el centro de la Vía Láctea se mueve tal y como lo predijo el célebre físico alemán.

Gracias a las mediciones, cada vez más precisas, llevadas a cabo a lo largo de casi 30 años, informó el consorcio, pudo comprobarse que la órbita de la estrella tiene forma de rosetón y no de elipse, como postulaba desde 1687 la ley de gravitación universal de Isaac Newton.

“La relatividad general de Einstein predice que las órbitas enlazadas de un objeto alrededor de otro no están cerradas, como en la gravedad newtoniana, sino que tienen un movimiento de precesión hacia adelante en el plano de movimiento”, explicó ESO.

Visto por primera vez en la órbita del planeta Mercurio alrededor del Sol, este famoso efecto fue la primera evidencia a favor de lo propuesto por Einstein.

“100 años después, hemos detectado el mismo efecto en el movimiento de una estrella que orbita la fuente de radio compacta Sagitario A*, en el centro de la Vía Láctea. Este avance observacional fortalece la evidencia de que Sagitario A* debe ser un agujero negro supermasivo de cuatro millones de veces la masa del Sol”, afirmó el director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), Reinhard Genzel.

Sagitario A* y el denso cúmulo de estrellas que hay a su alrededor, informó ESO, están situados a 26,000 años luz del Sol y proporcionan un “laboratorio único para poner a prueba la física en un régimen de gravedad extremo e inexplorado.

Una de estas estrellas, S2, se precipita hacia el agujero negro supermasivo desde una distancia de menos de 20,000 millones de kilómetros (120 veces la distancia entre el Sol y la Tierra), lo que la convierte en una de las estrellas más cercanas que se han encontrado en órbita alrededor del gigante masivo. En su aproximación más cercana al agujero negro, S2 atraviesa el espacio a casi el tres por ciento de la velocidad de la luz, completando una órbita una vez cada 16 años, explicó.

Astrónomos comprueban teoría de la relatividad de Einstein
ESO/L. Calçada/spaceengine.org

Stefan Gillessen, quien lideró el análisis de las mediciones publicadas en la revista Astronomy & Astrophysics, señaló que “tras seguir a la estrella en su órbita durante más de dos décadas y media, nuestras mediciones han detectado, de manera robusta, la precesión Schwarzschild de S2 en su camino alrededor de Sagitario A*.

Desde ESO, añadieron que la mayoría de las estrellas y planetas tienen una órbita no circular y, por lo tanto, se acercan y se alejan del objeto alrededor del cual giran. La órbita de S2 tiene un movimiento de precesión, lo que significa que la ubicación de su punto más cercano al agujero negro supermasivo cambia con cada giro, de modo que la siguiente órbita gira con respecto a la anterior, creando una forma de rosetón.

“La relatividad general proporciona una predicción precisa de cuánto cambia su órbita y las últimas mediciones de esta investigación coinciden exactamente con la teoría. Este efecto, conocido como precesión Schwarzschild, no se había medido nunca antes en una estrella alrededor de un agujero negro supermasivo”, afirmó en un comunicado de prensa.

Para los franceses Guy Perrin y Karine Perraut, quienes también participaron del proyecto, la conclusión también ayuda a los científicos a saber más sobre los alrededores del agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia.

“Debido a que las mediciones de S2 se ajustan tan bien a la relatividad general, podemos establecer límites estrictos sobre la cantidad de material invisible (como materia oscura distribuida o posibles agujeros negros más pequeños) que hay alrededor de Sagitario A*. Esto resulta muy interesante para entender la formación y evolución de los agujeros negros supermasivos”, plantearon.

Finalmente, ESO destacó que este resultado es la culminación de 27 años de observaciones de la estrella S2 utilizando, durante la mayor parte de este tiempo, una flota de instrumentos instalados en el VLT de ESO, ubicado en el desierto de Atacama (Chile).

“El número de puntos de datos que marcan la posición y la velocidad de la estrella atestigua la minuciosidad y precisión de esta nueva investigación: el equipo realizó más de 330 mediciones en total utilizando los instrumentos GRAVITY, SINFONI y NACO. Dado que S2 tarda años en orbitar el agujero negro supermasivo, fue crucial seguir a la estrella durante casi tres décadas con el fin de desentrañar las complejidades de su movimiento orbital”, finalizó.

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