Desde que Albert Einstein propuso por primera vez su hist\u00f3rica teor\u00eda de la relatividad general en 1916, ha resistido todas las pruebas que los cient\u00edficos le han hecho, sin importar cu\u00e1n rigurosas sean, y hubo numerosos intentos de encontrar agujeros en la teor\u00eda que postula que la gravedad es en realidad una distorsi\u00f3n de la realidad, el tejido del espacio-tiempo causado por objetos masivos. Por ejemplo, la relatividad general ha descrito perfectamente las observaciones de estrellas que pasan de cerca por el agujero negro supermasivo en el centro gal\u00e1ctico de la V\u00eda L\u00e1ctea o la existencia de ondas gravitacionales, cuyo descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel de F\u00edsica en 2017.<\/p>\n\n\n\n
Ahora, los cient\u00edficos han anunciado que la relatividad general pas\u00f3 con gran \u00e9xito una de sus pruebas m\u00e1s dif\u00edciles hasta el momento, una ambiciosa observaci\u00f3n de un sistema de doble p\u00falsar realizada por siete radiotelescopios diferentes en todo el mundo durante 16 a\u00f1os. Seg\u00fan los investigadores dirigidos por Michael Kramer del Instituto Max Planck de Radioastronom\u00eda en Alemania, los efectos observados coincidieron con la relatividad general con una precisi\u00f3n de al menos el 99,99%.<\/p>\n\n\n\n
Los p\u00falsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas que giran r\u00e1pidamente y emiten destellos de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica fuera de los polos en direcciones opuestas. Estos objetos son extremadamente compactos, encajando una masa mayor que la del Sol en una esfera del tama\u00f1o de una gran ciudad. Aunque la luz emitida por estos objetos c\u00f3smicos es constante, los rayos de luz no est\u00e1n alineados con el eje de rotaci\u00f3n del p\u00falsar, por lo que, desde la perspectiva de la Tierra, los p\u00falsares parecen parpadear porque tambi\u00e9n giran muy r\u00e1pido. A menudo se los compara con un faro, por esta raz\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Las estrellas de neutrones son laboratorios c\u00f3smicos ideales para probar la relatividad general debido a su enorme influencia gravitacional. S\u00f3lo los agujeros negros son m\u00e1s densos y, por lo tanto, m\u00e1s propensos a exhibir efectos extremos de la relatividad general, pero los p\u00falsares son mucho m\u00e1s f\u00e1ciles de observar gracias a sus luces parpadeantes y se\u00f1ales de radio.<\/p>\n\n\n\n
Para su nuevo estudio, el equipo internacional de astr\u00f3nomos apunt\u00f3 a un par \u00fanico de p\u00falsares (el \u00fanico sistema binario de p\u00falsares conocido hasta ahora), conocido como PSR J0737-3039 A \/ B, ubicado a unos 2.4000 a\u00f1os luz de distancia en la constelaci\u00f3n de Puppis. Uno de los dos p\u00falsares gira 44 veces por segundo mientras que el otro es mucho m\u00e1s lento, completando una revoluci\u00f3n alrededor de su propio eje cada 2.8 segundos. Cada uno de ellos es aproximadamente un 30% m\u00e1s masivo que el Sol, pero miden solo unos 24 km de di\u00e1metro. Juntos, completan una \u00f3rbita alrededor de un centro de masa com\u00fan en solo 147 minutos. Este es un sistema muy ocupado, que produce una atracci\u00f3n gravitacional alta inusual e intensos campos magn\u00e9ticos: el campo de pruebas definitivo para la teor\u00eda de la piedra angular de Einstein, que permite a los cient\u00edficos llevar a cabo experimentos con una precisi\u00f3n 25 veces mejor que los sistemas de un solo p\u00falsar y 1,000 veces mejor de lo que es posible actualmente, utilizando detectores de ondas gravitacionales. <\/p>\n\n\n\n
De 2003 a 2019, siete radiotelescopios vigilaron el sistema de doble p\u00falsar, que cubre las bandas m\u00e1s importantes del espectro de radio que van desde 334 MHz a 2520 Mhz. El movimiento orbital r\u00e1pido de las estrellas de neutrones en rotaci\u00f3n permiti\u00f3 a los investigadores probar la relatividad general en siete predictores diferentes, incluidas las ondas gravitacionales, la propagaci\u00f3n de la luz (la luz se retrasa y se dobla por la gravedad), la dilataci\u00f3n del tiempo, la equivalencia masa-energ\u00eda (el famoso E=mc2 ) y los efectos de la radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica en el movimiento orbital de los p\u00falsares. Los siete de estos predictores se desarrollaron como se observ\u00f3 en el experimento c\u00f3smico.<\/p>\n\n\n\n
\u201cNecesit\u00e1bamos encontrar formas de probar la teor\u00eda de Einstein en una escala intermedia para ver si todav\u00eda es cierta. Afortunadamente, el laboratorio c\u00f3smico adecuado, conocido como el ‘p\u00falsar doble’, fue encontrado usando el telescopio Parkes en 2003. Nuestras observaciones del p\u00falsar doble durante los \u00faltimos 16 a\u00f1os demostraron ser sorprendentemente consistentes con la teor\u00eda general de la relatividad de Einstein, dentro del 99,99% para ser precisos\u201d, dijo el Dr. Dick Manchester, miembro de la CSIRO<\/a>.<\/p>\n\n\n\n No se ha demostrado que Einstein est\u00e9 equivocado una vez m\u00e1s, y eso en realidad puede ser un problema. La relatividad general no es compatible con otras fuerzas fundamentales descritas por la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Los f\u00edsicos creen que la relatividad general debe romperse en alg\u00fan momento para dar cuenta de estas discrepancias. Encontrar una desviaci\u00f3n de la relatividad general abrir\u00eda la puerta a una nueva f\u00edsica que eventualmente podr\u00eda unificar todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza bajo una sola teor\u00eda.<\/p>\n\n\n\n “Volveremos en el futuro utilizando nuevos radiotelescopios y nuevos an\u00e1lisis de datos con la esperanza de detectar una debilidad en la relatividad general que nos lleve a una teor\u00eda gravitacional a\u00fan mejor”, dijo Adam Deller, profesor asociado de la Universidad de Swinburne y el Centro ARC de excelencia para ondas gravitacionales (OzGrav).<\/p>\n\n\n\n Los hallazgos aparecieron en la revista Physical Review X<\/a>.<\/p>\n\n\n\n