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FUNDAMENTOS DE LA FÍSICA

La teoría de la relatividad de Einstein se mantiene al filo de un agujero negro

La revista 'Science' publica un estudio detallado de la órbita de una estrella alrededor del agujero negro situado al centro de nuestra galaxia

El Periódico

Observatorio Keck de Hawái, desde donde se han efectuado alguna de las mediciones del agujero negro situado al centro de la galaxia

Observatorio Keck de Hawái, desde donde se han efectuado alguna de las mediciones del agujero negro situado al centro de la galaxia

Uno de los mayores experimentos cósmicos realizados hasta la fecha confirma (de nuevo) la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Un equipo internacional de investigadores publica en la revista 'Science' los resultados del estudio más detallado jamás realizado sobre el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de nuestra galaxia, cuya silueta se estudia gracias a la estrella que orbita a Sagittarius A*. Y es allí, al borde de esta región del espacio en la que se desafía nuestra concepción de la gravedad, donde los postulados de Einstein quedarían confirmados. Aunque, según apuntan algunas voces expertas, empezarían a mostrar ciertos signos de vulnerabilidad.

En el año 1915, el físico alemán publicó su célebre teoría en la que, entre otros, sostenía que la gravedad surge de la curvatura del espacio y el tiempo. Esta había sido, hasta ahora, la mejor explicación de cómo funciona este fenómeno, superando incluso los planteamientos de Newton. Pero ahora, tras más de cien años de su  publicación, nuevos y detallados estudios del universo mostrarían que la relatividad general no puede explicar del todo la gravedad dentro de un agujero negro y que, por lo tanto, "en algún momento tendremos que ir hacia una teoría más completa", argumenta Andrea Ghez, coautora de este nuevo estudio y profesora de física y astronomía en la Universidad de California en Los Ángeles. Esta postura, sin embargo, no es compartida por todos los expertos. Algunos consideran que los resultados obtenidos por este nuevo estudio siguen siendo 100% compatibles con las teorías de Einstein. 

En este nuevo ejercicio de astrofísica extrema, los investigadores utilizaron un total de ocho instrumentos de análisis de imagen y espectroscopia para apuntar directamente hacia el centro de la galaxia y estudiar cómo la luz de la estrella S0-2 se comportaba al borde del agujero negro. El estudio de la órbita del astro en tres dimensiones demostró que los planteamientos de Einstein son válidos a excepción de no pueden explicar del todo un pequeño detalle: el "desplazamiento al rojo" (gravitational redshift, en inglés), un fenómeno que ocurre cuando la luz se estira a longitudes de onda más largas por el campo gravitacional del agujero negro. En este sentido, expertos independientes al estudio también corroboran que este fenómeno ha sido observado en otros sistemas solares y en púlsares con medidas mucho más precisas.

Estudio más completo hasta la fecha

El recién publicado estudio, en el que también han colaborado investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía de Granada, recoge 24 años de datos de alta resolución sobre la estrella situada al borde del agujero negro. Las mediciones apuntan a que el astro se mueve a más de 16 millones de millas por hora y tarda 16 años en completar su órbita alrededor del agujero negro situado en el centro de la Vía Láctea, cuya masa es cuatro millones de veces la de nuestro Sol.

En este nuevo estudio, los investigadores estudiaron los fotones (partículas de luz) emitidos por la estrella y que tras 26.000 años alcanzan la Tierra. El estudio de la luz de este astro proporciona información completa sobre el cuerpo celeste, su recorrido e incluso su composición. Gracias al  nuevo y detallado registro de datos obtenido por los investigadores, el más completo hasta la fecha, se ha podido plantear la pregunta de si las leyes de la física, incluida la gravedad, son válidas en cualquier parte del universo.

"Lo que es tan especial acerca de S0-2 es que tenemos su órbita completa en tres dimensiones", explica Ghez. "Eso es lo que nos permite poner a prueba la relatividad general, preguntarnos cómo se comporta la gravedad cerca de un agujero negro supermasivo y si las teorías de Einstein nos están contando la historia completa. Ver la órbita completa de las estrellas ofrece la primera oportunidad de probar los fundamentos de la física utilizando los movimientos de estas estrellas", argumenta la investigadora.