Científicos obtienen una primera observación de la teoría de la relatividad general de Einstein gracias a un nuevo análisis de datos del VLT de la ESO y otros telescopios revela que las estrellas que orbitan cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea exhiben efectos de relatividad. Un análisis futuro puede revelar más apoyo para la relatividad y la nueva física.
Según la teoría de la relatividad general de Einstein, el espacio/tiempo se dobla o se distorsiona cuando atraviesa un objeto masivo debido a su gravedad. De la misma manera, Einstein teorizó que tal distorsión también sucede a la luz de una estrella distante cuando pasa otra estrella a lo largo de una línea de visión de la Tierra – como un eclipse casi estelar, por así decirlo. En este caso, la gravedad debe actuar como una lente de aumento iluminando y doblando la luz de la estrella distante, deformando su posición aparente.
Einstein, sin embargo, no estaba particularmente seguro de haber visto alguna vez esta desviación gravitacional de la luz de las estrellas. En un artículo publicado en Science en 1936, dijo que debido a que las estrellas están tan distantes unas de otras “no hay esperanza de observar directamente este fenómeno”. Sin embargo, Los científicos han aplicado nuevas técnicas analíticas a los datos obtenidos del Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory (ESO) y otros telescopios en los últimos veinte años. Este nuevo análisis de las estrellas que orbitan el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea revela un movimiento que se desvía de lo que la física clásica podría predecir, apoyando en su lugar los sutiles efectos predichos por la teoría general de la relatividad de Einstein.
El agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra es el que descansa a 26.000 años luz de distancia en el centro de la Vía Láctea y es cuatro millones de veces más masivo que el Sol. Este gigante está rodeado por un grupo de estrellas que orbitan en el campo gravitacional fuerte del agujero negro – el terreno de prueba ideal para la teoría general de la relatividad de Einstein y, más generalmente, la física gravitacional. Esta es la razón por la cual un equipo de astrónomos ha aplicado recientemente una nueva técnica a los datos observacionales de las estrellas, comparando las órbitas de las estrellas realmente medidas con las predichas por la gravedad newtoniana clásica y la relatividad general.
El equipo descubrió sugerencias para un ligero cambio en el movimiento de S2, una de las estrellas. El cambio es pequeño, sólo alrededor de un sexto de grado en la orientación de la órbita, y un pequeño porcentaje en la forma de la órbita, pero esos cambios son consistentes con los efectos relativistas predichos. Esto marca la primera vez que la fuerza de los efectos relativistas generales se ha medido para las estrellas que orbitan un agujero negro supermasivo.
Los instrumentos de óptica adaptativa del infrarrojo cercano del VLT proporcionaron las mediciones posicionales de alta precisión que fueron vitales para que el estudio tuviera éxito. La precisión de estas mediciones fue esencial, especialmente durante el período en que S2 estaba más lejos del agujero negro, ya que los datos permitieron al equipo determinar con precisión la forma inicial de la órbita y cómo cambió a medida que la relatividad la influyó. Este nuevo trabajo también proporcionó mediciones más precisas de la distancia del agujero negro de la Tierra y su masa.
Esta investigación anuncia un momento emocionante para los astrónomos de todo el mundo observando el Centro Galáctico. Durante 2018, el instrumento GRAVITY, instalado en el Interferómetro VLT, estará listo para medir la órbita de S2 cuando pasa muy cerca del agujero negro supermasivo. Esto debería revelar no sólo efectos relativistas con más claridad, sino quizás incluso física nueva, ya que los astrónomos detectan desviaciones de la relatividad general.
