Estrellas dan la razón a Einstein

Los científicos sometieron la teoría de la gravedad de Einstein a un sorprendente examen usando dos lejanas estrellas muertas.

Un equipo internacional estudió un sistema de pulsar doble, un par de densas estrellas de neutrones cuyas propiedades hacían que actuaran como relojes espaciales casi perfectos.

Los astrónomos observaron la manera en que cada reloj sideral se comportaba en el espacio-tiempo curvo del otro para ensayar la validez de la regla sobre la Relatividad General.

Los resultados, presentados en la revista Science, se ajustan a las predicciones de Einstein con un margen de error no mayor al 0,05%.

"Encontramos que este sistema de pulsar doble era un excelente laboratorio para estudiar una amplia gama de problemas físicos", dijo a la BBC el profesor Michael Kramer, del Observatorio Jodrell Bank de la Universidad de Manchester en el Reino Unido.

El pulso del espacio

El equipo del profesor Kramer descubrió el sistema de pulsar doble hace tres años.

Está a 2.000 años luz de la tierra en dirección de la constelación Puppis.

Consiste de los núcleos de neutrones restantes de dos estrellas gigantes que se autodestruyeron al agotar su combustible nuclear.

Los núcleos completan cada uno órbitas alrededor del otro cada 2,4 horas, a velocidades de 1 millón de kilómetros por hora.

Estos objetos en rotación rápida pesan cada uno más que nuestro sol, pero sus masas están comprimidas en espacios no mayores al de una ciudad grande.

Se conocen como pulsares porque ambos emiten un haz de ondas de radio similares al de un faro, que se percibe como "pulsaciones" de radio cada vez que pasan cerca a la Tierra.

Las pulsaciones son parecidas a las de un reloj.

Y las propiedades de las muy estables estrellas de neutrones las convierten en relojes ultra-precisos.

Al hacer seguimiento a la llegada a la Tierra de las pulsaciones, el equipo pudo medir cómo los rayos de cada estrella de neutrones eran transformados al pasar por el espacio-tiempo curvo cerca a su astro compañero.

"Podemos medir la señal del pulsar lejano con tal precisión que se puede observar el retraso de la señal cuando su rayo pasa a través del espacio-tiempo curvo del pulsar que está en el camino; la señal tiene que atravesar una distancia adicional. Se conoce como el ‘retraso de Shapiro’ ", dijo a la BBC Duncan Lorimer, investigador de la Universidad de West Virginia en Estados Unidos.

El equipo encontró que el rezago era cercano a 90 millonésimas de segundo, y la razón entre los valores observados y los estimados fue de 1,0001, más o menos 0,0005, equivalente a 0,05%.

"Punto de quiebre"

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Se notaron otros efectos también.

Por ejemplo, cada vez que un pulsar se asienta más profundamente en el campo gravitacional del otro, su reloj parece andar más lento.

Ese fenómeno ha sido observado en relojes atómicos volando en aviones sobre la Tierra, pero en el ambiente extremo de los pulsares, el efecto es mucho más pronunciado.

El equipo también observó cómo la distancia entre los pulsares se redujo en siete milímetros cada día.

La teoría de Einstein predice que el sistema de pulsar doble debería estar emitiendo ondas gravitacionales, oscilaciones en el espacio-tiempo que se esparcen en el universo a la velocidad de la luz, a medida que las estrellas de neutrones gradualmente se precipitan la una sobre la otra.

"Todavía no se han detectado estas ondas directamente", dijo el investigador Dick Manchester del centro National Telescope Facility en Australia.

"Pero, como un resultado, el sistema de pulsar doble debería perder energía, causando que las dos estrellas de neutrones avancen la una hacia la otra, precisamente en la distancia que ha sido observada. Por lo tanto nuestras observaciones ofrecen prueba indirecta de la existencia de las ondas gravitacionales".

Ideas duraderas

Las ideas de Einstein han resistido extremadamente bien a casi 100 años de escrutinio científico, pero los investigadores reconocen que es probable que la Relatividad General necesite algunas revisiones a medida que buscan unificar su descripción del Universo a gran escala con la mecánica cuántica, las ideas que explican el funcionamiento del mundo de las partículas sub-atómicas.

"Probablemente sabemos que la Relatividad General no es la respuesta final sobre la gravedad, pero es una muy buena", señaló el profesor Kramer.

"Al investigar más profundamente, al ir a sistemas aún más compactos tales como los agujeros negros, nos gustaría encontrar el punto de quiebre, porque eso nos dirá bastante acerca de la teoría unificadora subyacente".

En el futuro, el equipo de Kramer espera utilizar sus relojes estelares para detectar directamente las ondas gravitacionales emitidas por agujeros negros súper masivos fusionándose.

A medida que las ondas pasan a través del espacio-tiempo curvo alrededor de una red de pulsares cercana, deberían dejar su impronta característica en las señales de radio recibidas en la Tierra.

La investigación más reciente utilizó tres radiotelescopios para efectuar las mediciones de pulsares: el Telescopio Lovell en Jodrell Bank, Reino Unido; el Radiotelescopio Parkes en Australia; y el Telescopio Robert C Byrd Green Bank en West Virginia, Estados Unidos.

http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_5368000/5368838.stm

Author: Lalo Márquez

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