Ciencia

Demuestran que la teoría de la gravedad de Einstein se cumple hasta en condiciones extremas

Demuestran que la teoría de la gravedad de Einstein se cumple hasta en condiciones extremas
Albert Einstein Arthur Sasse/Nate D Sanders Auctions

La teoría de la gravedad de Albert Einstein ha sido verificada en condiciones extremas: tres estrellas que orbitan entre sí en un «laboratorio» natural a unos 4.200 años luz de la Tierra.

Los hallazgos de un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Amsterdam y el Instituto Holandés de Radio Astronomía (ASTRON), se publican este jueves en Nature.

Su sujeto de prueba es un sistema de estrella triple llamado PSR J0337 + 1715, que consiste en una estrella de neutrones en una órbita de 1,6 días con una enana blanca. Este par está en una órbita de 327 días con otra enana blanca más lejos.

Del tamaño de un planeta, una enana blanca es una estrella que ha usado su combustible nuclear y solo queda el núcleo caliente. Mientras que las enanas blancas son pequeñas y densas, nada supera la densidad de una estrella de neutrones, que es la ceniza que queda después de que una estrella fundida ha explotado. Su gravedad ha aplastado los restos masivos en un remanente del tamaño de una ciudad.

La estrella de neutrones se convierte en un púlsar cuando gira rápidamente y tiene un campo magnético fuerte. Los púlsares emiten ondas de radio, rayos X o incluso luz óptica con cada rotación.

Los investigadores hicieron la medición simplemente rastreando la estrella de neutrones, un púlsar.

«Gira 366 veces por segundo, y haces de ondas de radio giran a lo largo», dijo Anne Archibald, el primer autor del artículo en ASTRON y la Universidad de Amsterdam. «Barrieron la Tierra a intervalos regulares, como un faro cósmico. Hemos utilizado estos pulsos de radio para rastrear la posición de la estrella de neutrones».

Cuando el púlsar se mueve, algo lo está causando, dijo David Kaplan, profesor asociado de física en la Universidad de Wisconsin-Milwaukee y coautor del artículo. «Si Einstein está en lo correcto, tiene que ser la gravedad de la enana blanca que está circulando la que hace que el púlsar se mueva».

El equipo de astrónomos siguió a la estrella de neutrones durante seis años utilizando el Telescopio de Radio Westerbork Synthesis en los Países Bajos, el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental y el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico.

Si la estrella de neutrones cayera de forma diferente a la enana blanca, los pulsos llegarían en un momento diferente de lo esperado. Pero por lo que los investigadores saben, eso no sucedió. Archibald y sus colegas encontraron que cualquier diferencia entre las aceleraciones de la estrella de neutrones y la enana blanca es demasiado pequeña para detectarla.

Este sistema ofrece a los investigadores la oportunidad de probar la naturaleza de la gravedad con mucha más sensibilidad, dijo Kaplan, quien fue uno de los investigadores que primero publicó sobre el sistema que se descubrió en 2012.

«Lo hemos hecho mejor con este sistema que las pruebas anteriores por un factor de 10», dijo Kaplan. «Pero no es una respuesta férrea. Reconciliar la gravedad con la mecánica cuántica aún no se ha resuelto».

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