Ciencia Kanija

Los astrónomos han obtenido la prueba más convincente hasta el momento de que los objetos masivos retuercen drásticamente el espacio-tiempo, tal y como predijo la Teoría de la Relatividad General de Einstein. Aunque la naturaleza geométrica de la gravedad se demostró por primera vez en 1919, cuando Arthur Eddington detectó el sutil efecto de curvatura del Sol sobre la órbita de Mercurio, los nuevos resultados proporcionan la primera prueba de la Teoría de Einstein en campos gravitatorios mucho más fuertes.

De hecho, el líder del equipo Mauri Valtonen del Observatorio Tuorla en Finlandia afirma que el trabajo proporciona la primera evidencia firme de los agujeros negros, que son tan masivos que se predice que el espacio-tiempo se curve completamente sobre sí mismo: “La gente hace referencia al concepto de agujero negro a cada momento, pero estrictamente hablando primer se tiene que demostrar que la relatividad general se mantiene en los potentes campos gravitatorios antes de que podamos asegurar de que existen los agujeros negros”, dijo a physicsworld.com.

Sistema binario

La nueva prueba de la relatividad general concierne a un núcleo galáctico lejano, o quásar llamado OJ287, el cual se sabe que emite un par de estallidos ópticos brillantes cada 12 años aproximadamente. En 1988, Valtonen y otros sugirieron que estas emisiones estaban alimentadas por un agujero negro primario 18 mil millones de veces más masivo que el Sol, alrededor del cual orbita un segundo agujero negro unas 200 veces más ligero. En tal sistema binario, el objeto más ligero pasa a través de la materia que hay en el disco de acreción del agujero negro primario dos veces en cada órbita, liberando un estallido de energía cada vez que ésto sucede.

Modelando tal sistema, los investigadores pudieron poner a prueba la relatividad general prediciendo cuándo tendría lugar el siguiente estallido. En ese momento, el siguiente gran estallido (que tuvo lugar a mediados de los 90) pudo predecirse con una precisión de unas pocas semanas, lo que era demasiado vago para probar los efectos de la relatividad general. Pero a principios del año pasado, basándose en modelos refinados y años de monitorización de OJ287, Valtonen y otros fueron capaces de predecir la fecha en la que debería aparecer el siguiente pulso de brillo: 13 de septiembre de 2007, con uno o dos días de margen.

Para tener alguna esperanza de detectar el pulso, más de 25 astrónomos de 10 países tenían que trabajar juntos. Esto se debe a que en septiembre, OJ287 se eleva en el este junto antes del amanecer, y por tanto sólo es visible en una única localización de la Tierra durante aproximadamente 30 minutos antes de que el cielo se vuelva demasiado brillante. Comenzando las observaciones en Japón, seguido de China, Europa y terminando en las Islas Canarias, los observadores fueron capaces de seguir el amanecer en dirección Oeste alrededor del globo y maximizar el tiempo de observación. En total, se hicieron aproximadamente 100 medidas entre el 4 de septiembre y el 20 de octubre, algunas de las cuales hechas por astrónomos aficionados.

Campaña exitosa

El pulso del quásar tuvo lugar en la fecha prevista, sugiriendo con fuerza que OJ287 es un sistema binario de agujeros negros (Nature 452 851). Además de verificar la enorme masa del agujero negro primario, el resultado demuestra que la órbita del agujero negro secundario tiene una precesión de una razón de 39 grados por periodo. En comparación, el efecto de distorsión del Sol en el espacio-tiempo local provoca una precesión en la orbita de Mercurio de más de 0,1 grados por siglo.

Adicionalmente, el trabajo sugiere que el sistema binario está perdiendo energía emitiendo ondas gravitatorias — una predicción clave para la teoría de Einstein que aún está por verificar de forma directa. Dado que esta emisión no está incluida en el modelo, el estallido del quásar tuvo lugar 20 días más tarde de lo predicho, proporcionando un apoyo indirecto a las ondas gravitatorias. Es más, de acuerdo con Valtonen,el índice de emisión observado en OJ287 lo hace la fuente más brillante conocida de ondas gravitatorias del universo, y por tanto un buen objetivo para la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA) — especialmente en el periodo de 2016–2019 cuando tenga lugar el siguiente gran estallido.

Esta entrada fue escrita el Jueves, 17 de abril de 2008 a las 10:50 am y archivada en Astronomía, Fí­sica. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.