Impresión artística de las órbitas de tres estrellas cercanas al centro de la Vía Láctea. ESO / M. Parsa / L. Calçada Los científicos siempre parecen encontrar nuevas pruebas de que Albert Einstein "tenía razón". El último ejemplo proviene de los astrónomos que utilizan el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile. Los astrónomos han estado estudiando las estrellas que orbitan peligrosamente cerca del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia para encontrar eso: ¡lo adivinaste! - La histórica teoría de la relatividad general de Einstein se mantiene firme, incluso a las puertas del campo gravitacional más extremo de nuestra galaxia.
Se sabe que la mayoría de las galaxias tienen agujeros negros supermasivos al acecho en sus núcleos, y nuestra galaxia, la vía Láctea, no es diferente. Ubicado aproximadamente a 26, 000 años luz de la Tierra, nuestro gigante del agujero negro se llama Sagitario A * (también conocido como Sgr A *), y tiene una masa 4 millones de veces mayor que la de nuestro sol. Los astrofísicos están muy interesados en los agujeros negros, ya que son los más compactos, objetos gravitacionalmente dominantes conocidos en el universo y, por lo tanto, una prueba extrema para la relatividad.
Un vistazo al centro de nuestra galaxia cortesía del Very Large Telescope de ESO, con Sagitario A *, nuestro agujero negro galáctico, y S2, una estrella temeraria que orbita relativamente cerca de Sgr A *, resaltado. ESO / MPE / S. Gillessen y col. Al rastrear el movimiento de las estrellas que orbitan cerca de Sgr A *, un equipo de astrónomos alemanes y checos ha analizado 20 años de observaciones realizadas por el VLT y otros telescopios utilizando una nueva técnica que señala las posiciones de estas estrellas. Una de las estrellas llamado S2, orbita Sgr A * cada 16 años y se acerca mucho al agujero negro, alrededor de cuatro veces la distancia entre el sol y Neptuno. Debido a su órbita en la pista de carreras en lo profundo del pozo gravitacional del agujero negro, S2 se trata como una "sonda" de relatividad natural en este misterioso entorno de "fuerte gravedad".
"El centro galáctico es realmente el mejor laboratorio para estudiar el movimiento de las estrellas en un entorno relativista, "dijo la estudiante de doctorado Marzieh Parsa, que trabaja en la Universidad de Colonia en Alemania, en una oracion. "Me sorprendió lo bien que pudimos aplicar los métodos que desarrollamos con estrellas simuladas a los datos de alta precisión para las estrellas más internas de alta velocidad cercanas al agujero negro supermasivo". Parsa es el autor principal del estudio publicado en The Astrophysical Journal.
Midiendo con precisión su movimiento alrededor del agujero negro, los investigadores pudieron comparar su órbita con las predicciones establecidas por la dinámica newtoniana clásica. Descubrieron que la órbita real de la estrella se desviaba de las predicciones newtonianas. exactamente como predijo la relatividad general de Einstein, aunque el efecto fue leve.
En una palabra, La gravedad einsteiniana trata el espacio y el tiempo como dos de lo mismo - "espacio-tiempo" de cuatro dimensiones donde el tiempo es otra dimensión incorporada en las tres dimensiones del espacio - y la materia influye en la curvatura del espacio-tiempo mientras que la curvatura del espacio-tiempo influye en el movimiento de la materia. Por ejemplo:si tiene un objeto masivo, doblará el espacio-tiempo, como el famoso ejemplo de la bola de boliche suspendida en una lámina de goma. Si otro objeto viaja más allá del objeto masivo, la curvatura del espacio-tiempo desviará su dirección de movimiento, como una canica que pasa rodando junto a la bola de boliche.
La gravedad newtoniana clásica asume que el espacio y el tiempo son dimensiones separadas y no incluye los efectos de la curvatura del espacio-tiempo. Por lo tanto, la relatividad general dejará una huella en el movimiento de todos los objetos en movimiento en el universo (creando una desviación en el movimiento newtoniano predicho de un objeto), y sus leves efectos se vuelven obvios en entornos gravitacionales extremadamente fuertes, como las inmediaciones de Sgr A *. Y solo instrumentos de precisión como el VLT, que utiliza óptica adaptativa para eliminar los efectos borrosos de la atmósfera terrestre de las observaciones astronómicas, puede detectar esta desviación.
En 2018, S2 se precipitará a su punto más cercano en su órbita alrededor de Sgr A *, y los astrónomos que utilizan el VLT están preparando un nuevo instrumento para obtener una vista aún más precisa del entorno extremo que rodea al agujero negro. Llamado GRAVEDAD, el instrumento está instalado en el interferómetro VLT, y los astrónomos no solo predicen que obtendrá un indicador aún más preciso de la relatividad general de Einstein, incluso podría detectar desviaciones de la relatividad, posiblemente insinuando nueva física más allá de la relatividad.
Eso es interesanteEl término "nueva física" se refiere a los desarrollos teóricos de la física necesarios para explicar las deficiencias del modelo estándar y la relatividad general. Por ejemplo, la física moderna no puede explicar por qué hay más materia que antimateria en el universo, por lo que se están realizando experimentos para buscar fenómenos físicos más allá del modelo estándar.
