VLT hace el test más preciso de la relatividad general de Einstein fuera de la Vía Láctea
22/6/2018 de ESO / Science
Una imagen de la galaxia cercana ESO 325-G004, creada utilizando los datos recopilados por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA y el instrumento de MUSE, instalado en el VLT. MUSE ha medido la velocidad de las estrellas de ESO 325-G004 para producir el mapa de dispersión de velocidades que se superpone a la imagen del Telescopio Espacial Hubble. Conocer las velocidades de las estrellas permite a los astrónomos deducir la masa de ESO 325-G004. El recuadro muestra el anillo de Einstein resultante de la distorsión de la luz de una fuente más distante que se encuentra detrás de ESO 325-004, que llega a ser visible después de restar la luz de la propia lente, en primer plano. Crédito: ESO, ESA/Hubble, NASA.
Utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT ( Very Large Telescope) de ESO, en Chile, y el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, un equipo de astrónomos ha realizado la prueba más precisa hecha hasta el momento de la teoría general de la relatividad de Einstein fuera de la Vía Láctea. La cercana galaxia ESO 325-G004 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. Esto descarta algunas teorías alternativas de la gravedad.
Utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT de ESO, un equipo dirigido por Thomas Collett, de la Universidad de Portsmouth (Reino Unido) calculó primero la masa de ESO 325-G004 midiendo el movimiento de las estrellas de esta galaxia elíptica cercana.
Pero el equipo también pudo medir otro aspecto de la gravedad. Usando el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, observaron un anillo de Einstein resultante de la distorsión ejercida por ESO 325-G004 en la luz procedente de una galaxia distante. Observando el anillo, los astrónomos pudieron medir cómo la luz (y, por tanto, el espacio-tiempo), se desvían por la enorme masa de ESO 325-G004.
La teoría de la relatividad general de Einstein predice que los objetos deforman el espacio-tiempo a su alrededor, haciendo que cualquier luz que pase cerca sea desviada. El resultado es un fenómeno conocido como lente gravitacional. Este efecto sólo es perceptible con objetos muy masivos. Se conocen unas cien lentes gravitacionales fuertes, pero la mayoría están demasiado lejos como para poder medir con precisión su masa. Sin embargo, la galaxia ESO 325-G004 es una de las lentes más cercanas, a apenas 450 millones de años luz de la Tierra.
Collett continúa: “Gracias a MUSE, conocemos la masa de la galaxia en primer plano y, gracias a Hubble, hemos medido la cantidad del efecto de lente gravitacional que vemos. Luego, comparamos estas dos maneras de medir la fuerza de la gravedad y el resultado es justo lo que predice la relatividad general con una incertidumbre de sólo un nueve por ciento. Esta es la prueba más precisa de la relatividad general fuera de la Vía Láctea realizada hasta la fecha. ¡Y utilizando una sola galaxia!”.
