Se confirma la teoría de la relatividad de Einstein cerca de un agujero negro supermasivo

• Se comprueban los efectos de esta teoría en el movimiento de una estrella cerca de un agujero negro
• La longitud de onda de la luz de dicha estrella cambia de acuerdo a las predicciones teóricas del fisico alemán

Trayectoria de la estrella S2 acercándose al agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea.

El cielo sobre Chile ha permitido, con sus especiales condiciones naturales y la aportación de los telescopios europeos, reivindicar de nuevo a Albert Einstein, con una nueva confirmación de la validez de su Teoría General de la Relatividad, formulada hace más de un siglo.

El Observatorio Espacial Europeo (ESO) ha informado de la nueva validación de la teoría del físico teórico alemán, quien predijo que los objetos deforman el espacio-tiempo a su alrededor, haciendo que cualquier luz que pase cerca sea desviada.

En este caso el ESO y su Very Large Telescope (VLT) del norte chileno han podido comprobar por primera vez los efectos de los que trató Einstein en su teoría en relación con el movimiento de una estrella cerca de un agujero negro súpermasivo que está en el centro de la Vía Láctea.

El agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra se encuentra a 26.000 años luz de distancia, en el centro de la Vía Láctea. Este monstruo gravitatorio, con una masa cuatro millones de veces la del Sol, está rodeado por un pequeño grupo de estrellas orbitando a su alrededor a gran velocidad. Este ambiente extremo (el campo gravitatorio más potente de la Vía Láctea), es el lugar perfecto para explorar la física de la gravedad y, en concreto, para probar la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

Observando a la estrella S2

Los astrónomos del ESO pudieron seguir el movimiento de la estrella S2 cuando pasaba en mayo pasado a menos de 20.000 millones de kilómetros del agujero y moviéndose a una velocidad de algo más de 25 millones de kilómetros por hora.

Para seguir a esa estrella utilizaron las observaciones infrarrojas tomadas con los instrumentos Gravity, Sinfoni y Naco, localizados en el Very Large Telescope (VLT) en el norte de Chile, explicó el ESO.

Posteriormente compararon los datos obtenidos de la posición y velocidad de la estrella por Gravity y Sinfoni, con observaciones previas hechas con otros instrumentos, con las predicciones de la gravedad de Newton, la teoría general y otras sobre la gravedad.

"Los nuevos resultados son incompatibles con las predicciones newtonianas y concuerdan de modo excelente con las predicciones de la Teoría General de la Relatividad", según el ESO.

Simulación de las órbitas de las estrellas en torno al agujero negro supermasivo. S2 orbita cada 16 años. EFE

Cambios en la longitud de onda de la luz de la estrella

Las nuevas mediciones demuestran un efecto conocido como el desplazamiento al rojo gravitacional, que está considerado como una medida de la expansión del Universo.

"La luz de la estrella se estira a longitudes de onda más largas por el campo gravitatorio muy fuerte del agujero negro. Y el cambio de la longitud de onda de la luz de la S2 concuerda precisamente con lo que predijo Einstein en su Teoría General de la Relatividad", agregó el ESO.

Los responsables del observatorio europeo destacaron que "es la primera vez que se ha observado esta desviación de la teoría gravitatoria newtoniana, más simple, en relación con el movimiento de una estrella cerca de un agujero negro súpermasivo".

Este resultado tan buscado representa el punto culminante de una serie de observaciones del centro de la Vía Láctea, las más precisas hechas nunca, llevadas a cabo a lo largo de 26 años con instrumentos de ESO.

"Es la segunda vez que hemos observado el paso cercano de S2 alrededor del agujero negro en nuestro centro galáctico. Pero, esta vez, debido a que contamos con mejor instrumentación, pudimos observar la estrella con una resolución sin precedentes", explica Genzel, que asegura que los científicos se han estado preparando "intensamente" para este evento durante varios años, ya que querían aprovechar al máximo esta "oportunidad única" de observar los efectos relativistas generales.

"Einstein tenía razón"

"Más de cien años desde que publicara su documento sobre los presupuestos de la relatividad general, se ha demostrado una vez más que Einstein tenía razón, en un laboratorio mucho más extremo del que pudiera haber imaginado", afirmó el ESO.

Françoise Delplancke, jefa del Departamento de Ingeniería de Sistemas en ESO declaró a propósito de este avance científico que "en el Sistema Solar, sólo podemos probar las leyes de la física ahora y bajo ciertas circunstancias. Por lo tanto, en astronomía es muy importante comprobar que estas leyes también son válidas allí donde los campos gravitatorios son mucho más fuertes".

El pasado junio el ESO reveló que la teoría de Einstein vale también en galaxias situadas más allá de la Vía Láctea. En el estudio publicado entonces se empleó la galaxia ESO 325-G004 que actúa como una fuerte lente gravitacional, distorsionando la luz que proviene de una galaxia lejana que se encuentra detrás de ella y creando un anillo de Einstein alrededor de su centro.

Comparando la masa de ESO 325-G004 con la curvatura del espacio a su alrededor, los astrónomos descubrieron que la gravedad a estas escalas de distancias astronómicas se comporta según lo predicho por la relatividad general.

Luego, a principios de este mismo julio, la validación a Einstein llegó por las observaciones de un grupo de astrónomos, que encontraron una nueva demostración en la constelación Tauro, a 4.200 años luz de la Tierra.

Las mediciones sirvieron para demostrar en ese caso la aplicabilidad del principio de equivalencia, fundador de la Teoría de Einstein, a los cuerpos con su propio campo gravitatorio.

Según informa ESO, se siguen realizando observaciones y se espera que estas confirmen muy pronto otro efecto relativista -una pequeña rotación de la órbita de la estrella conocida como precesión de Schwarzschild- a medida que S2 se aleja del agujero negro.