Ciencia y tecnología

El experimento demuestra el «Monstruo gravitacional» de Albert Einstein

El físico teórico alemán es famoso por su teoría de la relatividad y otros descubrimientos. Un genio que, hasta hoy, nos sorprende con notas simples, que cuando se trata de quién es, no son tan simples, o con teorías que han quedado y que han sido probadas por los científicos de hoy.

Esta vez fue observando un cúmulo de estrellas cerca del agujero negro, en el centro de nuestra galaxia, que los astrónomos pudieron confirmar una predicción de las ideas de Einstein. Lo que confirmaron se llama corrimiento gravitacional al rojo. Esto es cuando la longitud de onda de la luz se estira en respuesta a un campo gravitacional. Y este resultado les ayudará a entender mejor la física de los agujeros negros.

La evidencia fue encontrada por Very Large Telescope (VLT) en Chile. Observó la estrella S2 pasando a través del centro gravitacional del agujero negro en el centro de la Vía Láctea, llamado Sagitario A.

El efecto observado fue el cambio al rojo gravitacional que ocurre cuando las partículas de luz salen de un pozo gravitacional como, por ejemplo, un agujero negro. La longitud de la luz se prolonga cuando esto ocurre. La longitud de onda cambia a la parte roja del espectro, de ahí el nombre de corrimiento al rojo.

Primera vez

Esto se predice en la teoría de la relatividad general de Einstein, pero nunca se ha observado en un campo gravitacional intenso como el de un agujero negro. Según Frank Eisenhauer, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) de Alemania, se abrió la puerta a nuevos estudios sobre la física de los agujeros negros.

Según él, en el futuro «veremos muchos otros efectos de la relatividad general en el agujero negro del centro galáctico. Veremos las órbitas de las estrellas cambiar, veremos la luz girando en círculos, e incluso el espacio-tiempo girando junto con el agujero negro.

Otro físico miembro del Parlamento Europeo, Reinhard Genzel, dijo: «Aún queda mucho por hacer para acercarse lo más posible al horizonte de sucesos (el punto de no retorno del agujero negro), donde se pueden esperar fuertes desviaciones de la teoría de Einstein.

La operadora de VLT Françoise Delplancke del Observatorio Europeo Austral (Eso) dijo que para que estas leyes sean probadas aquí en el Sistema Solar tendría que ser bajo circunstancias particulares. «Por lo tanto, es muy importante que la astronomía también compruebe si estas leyes siguen siendo válidas donde los campos gravitacionales son mucho más fuertes», explicó.

Estrella

La estrella S2 es miembro de un cúmulo de estrellas que rodea a Sagitario A, y cuando se acercan al agujero negro alcanzan velocidades muy altas. Esta estrella se acerca al agujero negro cada 16 años.

Los astrónomos siguieron la trayectoria de la estrella antes y después de su paso por el agujero negro. Cuando atravesó el agujero negro 120 veces la distancia de la Tierra al Sol, la velocidad que tenía era de 8.000 km/s, que es el 2,7% de la velocidad de la luz.

La luz de la estrella fue estirada por el campo gravitacional del agujero negro. Y los resultados fueron alineados con la teoría de la relatividad general, pero no fueron explicados por Isaac Newton, quien excluyó el cambio.

Nota

La observación del S2 continúa porque su trayectoria puede producir nuevos descubrimientos sobre las condiciones extremas alrededor del agujero negro central. El fenómeno de corrimiento al rojo ocurre porque para escapar de un pozo gravitacional las partículas de luz deben desperdiciar energía.

Los fotones no pueden perder energía ralentizándose, pero deben gastarla de otra manera. Esta energía perdida se manifiesta como un cambio hacia el extremo rojo del espectro de luz.

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