El cosmos confirma la relatividad
columna: «se descubrió que...»
La teoría de la relatividad general, propuesta por Albert Einstein en 1915, ha vuelto a ser confirmada por observaciones realizadas en astros a mil 700 años luz de distancia. La relatividad general es una teoría de la gravitación: nos dice que el espacio se curva en torno a los objetos. Los planetas orbitan el Sol porque la enorme masa de la estrella produce una curvatura en el espacio y los planetas siguen esa curvatura. No es la gravitación una extraña fuerza de atracción, aunque lo parezca, sino un efecto similar al que, en dos dimensiones, vemos al poner una bola de boliche sobre un colchón: éste se hunde.
Astrónomos de la Universidad McGill, Canadá, emplearon el Green Bank Telescope (GBT) de la National Science Foundation (NSF), de Estados Unidos, para estudiar durante cuatro años un sistema de dos cuerpos celestes. La nota en línea está firmada por la NSF. Se trata de los restos de dos estrellas gigantes, de los llamados pulsares. Un pulsar es un astro que emite pulsos de radio en secuencias precisas, como los faros la luz visible. Se forma cuando una estrella de masa superior a la de nuestro Sol consume todo su hidrógeno, las capas superiores se colapsan, caen contra las inferiores, estalla y lanza al exterior sus restos con gran luminosidad. A ese súbito brillo se le llamó en siglos pasados "supernova" porque era una estrella "nueva" en el cielo visible.
Como toda acción trae una reacción en sentido opuesto, dice Newton, la explosión que produce la supernova también aplasta el centro de la estrella en una implosión tan formidable que los átomos de helio y de otros elementos cocinados en el núcleo se colapsan como las naves de una catedral; ya sin arquitectura, los electrones negativos y protones positivos sueltos se funden en neutrones que, por ser neutros, como su nombre lo indica, pueden alinearse uno junto a otro, creando una materia tan densa que una cucharada pesaría lo que un continente. Se ha formado así, en el seno de la supernova, una oscura estrella de neutrones. Al reducirse millones de veces su diámetro, la estrella de neutrones gira vertiginosamente por efecto de la conservación del momentum o, para decirlo de otra forma, del "vuelo" que llevaba. Puede girar cientos de veces por segundo y del intenso campo magnético producido emite pulsos de radio por los polos. Así se convierte en pulsar, palabra formada por puls(e) más (st)ar. El primer pulsar fue descubierto en fecha tan cercana como 1967.
Michael Kramer, de la Universidad de Manchester, que participa en el equipo internacional con su observatorio Jodrell Bank, explica que descubrieron el pulsar doble en 2003 con observatorios de Australia, Gran Bretaña y Estados Unidos.
De unos mil 700 pulsares conocidos, el par estudiado por el equipo "es el único caso en el que dos pulsares orbitan uno en torno de otro", dice René Breton, de la Universidad McGill en Montreal. Están además alineados de tal forma que, vistos desde la Tierra, se bloquean o eclipsan mutuamente por estar en línea con nuestra visión. "Esos eclipses son la clave para hacer mediciones que nunca habíamos podido hacer antes", añade Breton.
¿Y qué con la relatividad? Ésta predijo hace 93 años que en un sistema con esas masas y disposición, el tirón gravitatorio y el efecto de girar en torno a un eje causaría que el eje se bamboleara. Si vemos girar un trompo observamos que, si gira de derecha a izquierda, su cabezal comienza a bambolearse al revés. A ese movimiento se le llama precesión. Otros pulsares binarios habían mostrado que el bamboleo ocurre, pero no se obtenían mediciones exactas. Y "medir la cantidad de bamboleo es lo que comprueba los detalles de la teoría de Einstein…" dice Scott Ransom del National Radio Astronomy Observatory.
El par de pulsares estudiados ahora orbitan a sólo el doble de distancia entre la Tierra y la Luna, y en poco menos de dos horas y media. Un sistema así es precisamente el tipo de "laboratorio cósmico" extremo necesario para probar la predicción de Einstein, dice Victoria Kaspi, jefa del McGill University’s Pulsar Group. En regiones del espacio, como nuestro Sistema Solar, donde no se dan esos campos gravitatorios de fuerza extrema, los cálculos son razonablemente exactos al emplear otras teorías de la gravitación, como la propuesta por Newton en el siglo XVII. Pero en condiciones como las presentadas por ese sistema de pulsares, nada más la relatividad permite mediciones exactas. En este caso, pasó la prueba, como ha pasado otras desde 1919 en que se observó la predicha curvatura de la luz en torno a un objeto tan masivo como el Sol.
Participaron investigadores de Canadá, Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia e Italia. El grupo de McGill puso en línea su descubrimiento este jueves 3 de julio y la revista Science lo publica en su número del 4 de julio. Contactos: Dave Finley, NRAO, Lisa-Joy Zgorski, NSF.
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