Un equipo dirigido por UCLA ha descubierto una nueva forma de sondear la hipotética quinta fuerza de la naturaleza utilizando dos décadas de observaciones en el Observatorio W. M. Keck, el telescopio terrestre científicamente más productivo del mundo.

Hay cuatro fuerzas conocidas en el universo:fuerza electromagnética, fuerte fuerza nuclear, fuerza nuclear débil, y fuerza gravitacional. Los físicos saben cómo hacer que los tres primeros funcionen juntos, pero la gravedad es la extraña. Por décadas, Ha habido teorías de que una quinta fuerza une la gravedad a las demás, pero nadie ha podido probarlo hasta ahora.

"Esto es realmente emocionante. Nos ha llevado 20 años llegar aquí, pero ahora nuestro trabajo en el estudio de las estrellas en el centro de nuestra galaxia está abriendo un nuevo método para observar cómo funciona la gravedad, "dijo Andrea Ghez, Director del Grupo del Centro Galáctico de UCLA y coautor del estudio.

La investigación se publica en la edición actual de Cartas de revisión física .

Ghez y sus colaboradores analizaron imágenes extremadamente nítidas del centro de nuestra galaxia tomadas con la óptica adaptativa (AO) del Observatorio Keck. Ghez utilizó este sistema de vanguardia para rastrear las órbitas de las estrellas cerca del agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea. Su camino estelar, impulsado por la gravedad creada a partir del agujero negro supermasivo, podría dar pistas sobre la quinta fuerza.

"Al observar cómo se mueven las estrellas durante 20 años utilizando medidas muy precisas tomadas de los datos del Observatorio Keck, puede ver y poner restricciones sobre cómo funciona la gravedad. Si la gravitación está impulsada por algo diferente a la teoría de la relatividad general de Einstein, Verás pequeñas variaciones en las trayectorias orbitales de las estrellas, "dijo Ghez.

Esta es la primera vez que se prueba la teoría de la quinta fuerza en un campo gravitacional fuerte como el creado por el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Históricamente, Las mediciones de la gravedad de nuestro sistema solar creadas por nuestro sol se han utilizado para intentar detectar la quinta fuerza, pero eso ha resultado difícil porque su campo gravitacional es relativamente débil.

"Es emocionante que podamos hacer esto porque podemos hacer una pregunta muy fundamental:¿cómo funciona la gravedad?" dijo Ghez. "La teoría de Einstein lo describe maravillosamente bien, pero hay mucha evidencia que muestra que la teoría tiene lagunas. La mera existencia de agujeros negros supermasivos nos dice que nuestras teorías actuales sobre cómo funciona el universo son inadecuadas para explicar qué es un agujero negro ".

Ghez y su equipo, incluido el autor principal Aurelien Hees y el coautor Tuan Do, ambos de UCLA, esperamos con ansias el verano de 2018. Es entonces cuando la estrella S0-2 estará a su distancia más cercana al agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Esto permitirá al equipo presenciar cómo se tira de la estrella con la máxima fuerza gravitacional, un punto en el que se espera que las desviaciones de la teoría de Einstein sean mayores.