Tendencias21
Un agujero negro supermasivo refrenda a Einstein

Un agujero negro supermasivo refrenda a Einstein

Una estrella cercana al agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea ha permitido confirmar una vez más la Teoría de la Relatividad: su luz experimenta el corrimiento al rojo gravitacional predicho por Einstein en 1915.

Un agujero negro supermasivo refrenda a Einstein

A 26.000 años luz de la Tierra, en las regiones centrales de la Vía Láctea, se halla Sagitario A*, un agujero negro supermasivo con una masa equivalente a unos cuatro millones de soles.

Los agujeros negros son objetos tan compactos que ni siquiera la luz puede escapar de su influencia gravitatoria, y fue el estudio detallado de las órbitas de las estrellas cercanas lo que permitió conocer su masa.

Ahora, una de esas estrellas, conocida como S02, ha permitido estudiar en detalle la gravedad en entornos extremos y confirmar la validez de la teoría de la relatividad de Einstein. Los resultados de esta investigación se publican en la revista Science.

Continuo espacio-tiempo

Einstein, en su Teoría de la Relatividad, demostró que el tiempo y el espacio, que siempre se habían considerado entidades diferenciadas, formaban en realidad una entidad única: el espacio-tiempo.

El espacio-tiempo es el escenario en el que se desarrollan todos los eventos físicos del universo, y se trata de un tejido maleable, que se curva en presencia de materia.

Esta curvatura es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos (tanto el de los planetas alrededor del Sol como el de los cúmulos de galaxias), y los agujeros negros supermasivos constituyen un entorno idóneo para verificar este efecto.

“Nuestras observaciones son consistentes con la teoría de la relatividad –apunta Andrea Ghez, investigadora de la Universidad de California (UCLA) que encabeza el trabajo-. Sin embargo, la relatividad no puede explicar completamente la gravedad dentro de un agujero negro, y en algún momento tendremos que ir más allá de Einstein, a una teoría de la gravedad más completa que explique estos entornos extremos», añade.

Desplazamiento al rojo gravitacional

Los resultados del nuevo estudio han sido posibles gracias a la estrella S02, que dibuja una elipse muy pronunciada en torno a Sagitario A* y que, en el punto de máximo acercamiento, se sitúa a unas tres veces la distancia que existe entre el Sol y Plutón.

A esa distancia, y debido a la enorme fuerza de gravedad del agujero negro, la relatividad predice que los fotones (partículas de luz) deberían sufrir una pérdida de energía, lo que se conoce como desplazamiento al rojo gravitacional, también conocido como efecto Einstein.

Y este fenómeno es, precisamente, lo que ha medido el equipo científico, confirmando un resultado publicado en 2018. Los investigadores dicen que su trabajo es el estudio más detallado que se haya realizado jamás del agujero negro supermasivo y la teoría general de la relatividad de Einstein.

“Este tipo de experimentos está sujeto a un gran número de posibles errores, y desafortunadamente el equipo que difundió el resultado anterior no publicó todos los datos, algo que debería ser estándar hoy día –señala Rainer Schödel, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el trabajo-. Con este trabajo aportamos una comprobación independiente de un experimento extremadamente difícil, muy necesario en este caso, y aportamos todos los datos y los análisis estadísticos”.

Precisión sin precedentes

Los científicos hicieron un seguimiento de la estrella S0-2 en 2018, cuando se acercó a Sgr A * lo más cerca posible durante sus 16 años en órbita.

Usando el Observatorio Keck, el Observatorio Gemini y el Telescopio Subaru en Hawai, los astrónomos pudieron seguir en 3D toda la órbita de S0-2. Luego combinaron estos datos con las mediciones realizadas en los últimos 24 años.

Este seguimiento reveló el movimiento de la estrella a un nivel de precisión que no se había alcanzado anteriormente y permitió obtener la órbita completa de la estrella en tres dimensiones y, a su vez, comprobar la validez de la relatividad general.

«Lo que es tan especial acerca de S0-2 es que tenemos su órbita completa en tres dimensiones», explica Ghez en un comunicado de la UCLA.

Einstein sí, pero…

“Eso es lo que nos da acceso a las pruebas de relatividad general. Preguntamos cómo se comporta la gravedad cerca de un agujero negro supermasivo y si la teoría de Einstein nos está contando la historia completa. Ver a las estrellas atravesar su órbita completa brinda la primera oportunidad de probar la física fundamental utilizando los movimientos de estas estrellas», añade.

Y prosigue: «Einstein tiene razón, al menos por ahora. Sin embargo, su teoría no puede explicar por completo la gravedad dentro de un agujero negro, y en algún momento tendremos que ir más allá de la teoría de Einstein a una teoría más completa de la gravedad que explique qué es un agujero negro», concluye Ghez.

Referencia

Relativistic redshift of the star S0-2 orbiting the Galactic center supermassive black hole. Tuan Do et al. Science, 16 Aug 2019:eaav8137. DOI: 10.1126/science.aav8137

RedacciónT21

1 comentario

  • Estas ultimos descubrimientos respecto a un agujero negro en el centro de la galaxia coinciden con la profecia maya que contempla una emisión energetica
    procedente del centro de la galaxia a la que se refiere como » la serpiente emplumada. ?????

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los chimpancés curan sus heridas con ungüento de mosquitos masticados 8 febrero, 2022
    Los chimpancés aplican mosquitos masticados para tratar heridas abiertas, lo que podría ser evidencia de automedicación en animales. Esos insectos podrían tener propiedades calmantes: se ha demostrado científicamente que algunos tienen incluso efectos antibióticos o antivirales.
    Redacción T21
  • Descubren cómo el cerebro convierte una idea en música 8 febrero, 2022
    Científicos alemanes han descubierto cómo el cerebro convierte una idea musical en el movimiento de los dedos cuando tocamos el piano, así como que, cuando tocamos a dúo, nuestros cerebros comparten una misma longitud de onda.
    MPS/T21
  • Una bacteria se transforma en un largo hilo para infectar células más rápidamente y crecer sin límites 7 febrero, 2022
    Una bacteria puede mutar su forma hasta convertirse en un interminable hilo y multiplicar por 100 veces su tamaño: de esta manera, logra infectar más células en menos tiempo. Es una virulenta variante de infección bacteriana que no se había identificado hasta el momento.
    Pablo Javier Piacente
  • Detectan el primer agujero negro fuera de control en la Vía Láctea 7 febrero, 2022
    Por primera vez, un equipo internacional de científicos ha logrado detectar un agujero negro errante, solitario e inactivo en nuestra galaxia, a poco menos de 5.200 años luz de distancia de la Tierra. El misterioso objeto se mueve a través de la Vía Láctea a una velocidad de 45 kilómetros por segundo: los astrónomos confirmaron […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los abismos oceánicos están profusamente poblados de vida prístina 7 febrero, 2022
    Los abismos oceánicos triplican la diversidad microbiana de los niveles superiores de los mares terrestres, pero la mayor parte de esa vida es desconocida por la ciencia: lo revela el análisis de casi 1.700 muestras y dos mil millones de secuencias de ADN recogidas en todo el mundo.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • El universo temprano estaba siete veces más caliente que el actual 7 febrero, 2022
    El universo temprano tenía una temperatura siete veces mayor que la actual, han comprobado los astrofísicos: utilizaron una nube de vapor de agua proyectada por una lejana galaxia para observar el estado del Universo en sus primeras etapas. Nueva puerta para el estudio de la energía oscura.
    Redacción T21
  • El cerebro es como una máquina del tiempo 6 febrero, 2022
    El cerebro actualiza cada 15 segundos la información que procede de los ojos para que podamos gestionar la vida cotidiana sin que caigamos en alucinaciones. Es como una máquina del tiempo que nos proporciona estabilidad visual.
    Redacción T21
  • Las ardillas tienen el secreto de los viajes al espacio profundo 5 febrero, 2022
    La pérdida de masa muscular que sufren los astronautas en el entorno de gravedad cero del espacio se puede subsanar replicando el mecanismo natural que usan las ardillas para hibernar y despertarse meses después en perfecto estado físico.
    Redacción T21
  • Las primeras células se agruparon de forma autónoma, tanto en la Tierra como en Marte 4 febrero, 2022
    La formación autónoma de poblaciones de protocélulas o células primitivas, utilizando la energía presente en superficies naturales, podría haber sido el punto de partida de una ruta que habría culminado en la transformación de entidades no vivas en organismos vivos, según un nuevo estudio. 
    Pablo Javier Piacente
  • El agua de la Tierra existía antes que surgiera nuestro planeta 4 febrero, 2022
    La composición química del agua que hoy disfrutamos en la Tierra y que es primordial para la vida existía desde mucho antes de la formación de nuestro planeta: se conformó gracias a depósitos de gas que incluían vapor de agua, en los primeros 200.000 años del Sistema Solar.
    Pablo Javier Piacente