Primeras pruebas de la Teoría de la Relatividad General de Einstein realizadas con éxito cerca de un agujero negro supermasivo
27/7/2018 de ESO / Astronomy & Astrophysics
Esta ilustración muestra la trayectoria de la estrella S2 a medida que se acerca al agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea. Cuando está muy cerca del agujero negro, el fuerte campo gravitatorio hace que el color de la estrella se desplace ligeramente hacia el rojo, un efecto de la teoría de la relatividad general de Einstein. En este gráfico se han exagerado tanto el efecto del color como el tamaño de los objetos para mayor claridad. Crédito: ESO/M. Kornmesser
El agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra, oscurecido por espesas nubes de absorbente polvo, 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 nuestra galaxia), es el lugar perfecto para explorar la física de la gravedad y, en concreto, para probar la teoría de la relatividad general de Einstein.
Nuevas observaciones infrarrojas llevadas a cabo con los instrumentos GRAVITY, SINFONI y NACO, extremadamente sensibles e instalados en VLT (Very Large Telescope) de ESO, han permitido a los astrónomos seguir a una de estas estrellas, llamada S2, a medida que pasaba muy cerca del agujero negro durante mayo de 2018. En el punto más cercano esta estrella estaba a una distancia de menos de 20.000 millones de kilómetros del agujero negro y se movía a una velocidad superior a 25 millones de kilómetros por hora, casi un tres por ciento de la velocidad de la luz.
El equipo comparó las medidas de posición y velocidad de GRAVITY y SINFONI respectivamente, junto con observaciones anteriores de S2 con otros instrumentos, con las predicciones de la gravedad newtoniana, la relatividad general y otras teorías de la gravedad. Los resultados no concuerdan con las predicciones newtonianas y encajan perfectamente con las predicciones de la relatividad general.
Las nuevas medidas revelan claramente un efecto llamado desplazamiento al rojo gravitacional. La luz de la estrella se desplaza a longitudes de onda más largas por el fuerte campo gravitatorio del agujero negro. Y el cambio en la longitud de onda de la luz de S2 coincide precisamente con la predicha por la teoría de la relatividad general de Einstein. Es la primera vez que esta desviación de las predicciones de la teoría newtoniana de la gravedad, más simple, se ha observado en el movimiento de una estrella alrededor de un agujero negro supermasivo.
