lunes, abril 29, 2013

Poniendo la relatividad de Einstein a prueba

Credit: ESO/L. Calçada
Nuestra concepción de la realidad, a día de hoy, depende fundamentalmente de dos teorías físicas. Por un lado la relatividad general de Eisntein y, por el otro, la mecánica cuántica. Por ello, comprobar y someter a examen ambas teorías es ciertamente importante. Encontrar los fallos o limitaciones de estas teorías nos ayudará a avanzar en el conocimiento sobre el universo.

A este respecto un grupo internacional de astrónomos ha encontrado nuevas confirmaciones de la teoría de la relatividad de Eisntein. Como es sabido, la relatividad de Eisntein nos explica que la gravedad, en realidad, es una distorsión del espacio-tiempo, cuanto mayor sea la masa del objeto que genera la gravedad, mayor será la distorsión del espacio-tiempo a su alrededor. Así pues, encontrar objetos muy masivos es fundamental para intentar comprobar las predicciones de la relatividad general.

Este grupo de astrónomos ha observado un sistema binario ciertamente interesante, que permite  comprobar al relatividad general. Un sistema binario es aquel que está formado por dos objetos. En este caso en concreto, uno de los objetos es una pequeña estrella de neutrones, pequeña por su tamaño, pues tiene un diametro de tan solo 20 kilometros, pero es dos veces más masiva que el Sol, para hacernos una idea de cuanto es esto recordemos que el Sol tiene unas 332.981 veces la masa de la Tierra. Esta estrella de neutrones, conocida como PSR J0348+0432, es el resto de una supernova y se ha convertido en un púlsar. Los púlsares emiten ondas de radio con una frecuencia muy exacta, de hecho, son tan regulares que se les puede considerar los relojes más precisos del universo. Otro de los datos sorprendentes de PSR J0348+0432 es que gira sobre sí misma 25 veces por segundo, todos estos datos convierten a esta estrella en uno de los púlsares más masivos conocidos hasta la fecha.

La compañera de PSR J0348+0432 es una pequeña enana blanca. Dicha compañera tarda dos horas y media en completar una órbita alrededor de PSR J0348+0432.

Este tipo de configuraciones son un laboratorio natural para probar la relatividad general. Según la relatividad, en este tipo de escenarios, se deberían estar emitiendo ondas gravitatorias. Dado que la energía ni se crea ni se destruye, esa energía debería estar saliendo de las propias estrellas. Lo cual significa que la enana blanca debería estar perdiendo algo de energía y por lo tanto debería ir cayendo poco a poco hacia su estrella compañera, dicho de otro modo, el periodo orbital de dicha estrella alrededor de PSR J0348+0432 cada vez debería ser más pequeño. Todo esto sería cierto siempre y cuando se estén emitiendo las mencionadas ondas gravitatorias.

Lo que ha encontrado el trabajo dirigido por John Antoniadis, y que ha sido publicado en Science (1), es que el acortamiento en el periodo de giro de la enana blanca alrededor de su compañera, coincide exactamente con lo esperado según la predicción de emisión de ondas gravitatorias que realiza la relatividad de Eisntein.

La relatividad de Eisntein ha superado así otro dificil test y sigue mostrando que goza de muy buena salud. Por lo tanto, sigue siendo una muy buena descripción de cómo funciona el universo tanto a grandes escalas como en la descripción de objetos muy masivos.

(1) - A Massive Pulsar in a Compact Relativistic Binary

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