El enigma de la estrella que desafiaba a Einstein

• Esta estrella binaria hacía fracasar a la Teoría de la  Relatividad
• Realizan el movimiento esperado, aunque mucho más despacio
• Tirones gravitatorios ralentizan el giro de la órbita

El movimiento de esta estrella binaria fue un misterio durante más de 30 años, e incluso se presentó como un posible fracaso de la relatividad General de Einstein.

DI Herculis, un sistema de dos estrellas que giran alrededor de un centro común, llevaba años poniendo en jaque a Einstein y a su Teoría de la Relatividad. Según ésta, una órbita elíptica como la de DI Herculis debería rotar de forma progresiva en el mismo sentido en el que orbitan sus estrellas, fenómeno que se conoce como movimiento apsidal y que sí que se produce, aunque mucho más despacio de lo que debería.

“DI Herculis es un sistema binario que gira mucho más despacio de lo normal“

Ahora, un grupo de astrónomos con participación del Instituto de  Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha publicado nuevas medidas del  movimiento apsidal que ponen fin a un misterio que ha mantenido en vilo a  la comunidad científica durante más de 30 años.

El año pasado se confirmó que la lentitud de giro se debe a que ambas estrellas giran casi tumbadas, pero la observación y la teoría seguían mostrando discrepancias de un 50%.

Los resultados de esta última  investigación, que han sido publicados en la revista Astronomy &  Astrophysics, son más precisos en las medidas del movimiento apsidal y  en los distintos parámetros de la estrella -masa, radios y  temperaturas-, reduciendo la incertidumbre a sólo un 10%,  cifra dentro de lo normal.s.

Antonio Claret, astrofísico del Instituto de Astrofísica de Andalucía  y primer autor del artículo, lleva más de diez años estudiando esta peculiar estrella binaria: "Curiosamente, el movimiento apsidal de Mercurio fue una de las primeras aplicaciones de la Relatividad General, pero parecía fallar en este caso".

De hecho, trabajos anteriores de Claret demostraron que en otros sistemas la Relatividad General se ajusta perfectamente, lo que acentuaba el problema de DI Herculis, y también ayudaron a descartar algunas hipótesis para explicar la lentitud del giro de su órbita, como la presencia de una nube interestelar en el sistema o una teoría alternativa de la gravitación.

Tirones gravitatorios que ralentizan el giro de la órbita

La hipótesis que mejor explica las anomalías de DI Herculis, propuesta en 1985 y solo confirmada el pasado año, apunta a la inclinación de los ejes de rotación de las estrellas que forman el par. Como ambas estrellas giran sobre sí mismas casi tumbadas, algo poco habitual pero posible en un sistema tan joven, se producen tirones gravitatorios que ralentizan el giro de la órbita.

"Utilizando estos resultados -apunta Antonio Claret-, la discrepancia fue reducida pero todavía presentaba un significativo desacuerdo, quizá debido a errores en la medición del movimiento apsidal, a modelos estelares anticuados o parámetros estelares imprecisos".

El grupo encabezado por Claret ha reexaminado todos estos ingredientes: nuevas medidas del tiempo que transcurre entre cada eclipse, o momento en el que una estrella oculta a otra y que equivale a una órbita, han mostrado que este es mayor de lo que pensaba (un poco más de 10,55 días).

También las temperaturas de ambas estrellas han resultado más elevadas y se han adoptado modelos actualizados que apuntan a una mayor concentración de masa en las regiones centrales de las estrellas, lo que implica una ralentización del movimiento apsidal. Así se ha obtenido un acuerdo entre observación y teoría con un error menor del 10%, perfectamente dentro de los errores observacionales y en pleno acuerdo con la Relatividad General.

“Queda resolver por qué estas estrellas muestran una inclinación tan poco común“

Sin embargo, quedan aún incógnitas con respecto a DI Herculis: las dos estrellas que forman el par, ambas calientes y masivas, deben haberse formado a partir de una única nube de gas y polvo.

Así, sus ejes de rotación deberían ser casi perpendiculares al plano en el que orbitan, lo que ocurre en la mayoría de sistemas binarios y sobre todo en aquellos con separaciones pequeñas como DI Herculis (las estrellas distan un quinto de la distancia de la Tierra al Sol). Queda, por tanto, resolver por qué las componentes de este sistema muestran una inclinación tan acentuada y poco común.