Los astrónomos no están contentos: la teoría de la relatividad de Einstein pasa la prueba de Pulsar

Martes, 14 de diciembre de 2021

Los astrónomos no están contentos
La teoría de la relatividad de Einstein fue aprobada en el experimento Pulsar

La teoría general de la relatividad de Albert Einstein se publicó hace 100 años y todavía hoy se somete a extensos experimentos. Sin embargo, los astrónomos no solo están contentos con el éxito del último experimento con púlsares, sino que también están muy entusiasmados con una desviación.

La teoría general de la relatividad de Albert Einstein soporta todas las pruebas. Utilizando un sistema estelar binario extremo (dos estrellas de neutrones de rotación rápida orbitando entre sí en una órbita estrecha), un equipo internacional de investigadores estudió siete fenómenos predichos por la teoría de la relatividad, algunos de ellos por primera vez. La teoría de Einstein es consistente con observaciones con una precisión del 99,99 por ciento, También lo son los científicos de la revista “Physical Review X”.

“Estudiamos un sistema de dos estrellas con una densidad muy alta, que es un laboratorio único para probar teorías de la gravedad en presencia de campos gravitacionales muy fuertes”, explica Michael Kramer, del Instituto Max Blank para Radio Radio en Panel, quien encabeza el grupo. . Ya en 2003, los miembros del equipo de investigación descubrieron la estructura única de dos púlsares de radio. Durante un total de 16 años, para verificar la teoría de la relatividad, los astrónomos utilizaron siete radiotelescopios para ver con precisión la radiación procedente de los púlsares.

Púlsares: restos de estrellas en explosión

Los púlsares son estrellas de neutrones, remanentes de estrellas en explosión, compactas como un núcleo. A solo 15 millas, son aproximadamente del tamaño de nuestro propio sol. Muchas estrellas de neutrones giran a altas velocidades y tienen fuertes campos magnéticos. Una estrella de neutrones de este tipo emite luz y radiación de radio fuertemente concentradas en el eje norte-sur del campo magnético. Dado que el eje de rotación del campo magnético está inclinado contra el eje de rotación, este haz de haz despeja el espacio en forma de cono de un faro. Cuando este cono golpea la Tierra mientras gira, los astrónomos reciben pulsos de radiación regulares de la estrella de neutrones, de ahí el nombre de este cuerpo celeste.

El sistema PSR J0737-3039, estudiado por Kramer y sus colegas, está a 2.400 años luz de la Tierra y consta de dos púlsares que orbitan entre sí a una distancia de menos de un millón de kilómetros en solo 147 minutos. En comparación: la Tierra está a 150 millones de kilómetros del Sol. Uno de los púlsares gira muy rápido 44 veces por segundo, mientras que su compañero más joven tarda 2,8 segundos en completar una revolución. La radiación de radio emitida por dos objetos ofrece la oportunidad única hasta ahora de explorar los efectos relativos de los movimientos rápidos y la materia gravitacional fuerte.

Los investigadores pudieron medir la pérdida de energía causada por la radiación de ondas gravitacionales debido a los lentos cambios en los pulsos de radiación que llegan a la tierra. Pudieron determinar la disminución en el tiempo en el campo gravitacional de los púlsares y observar la desviación de la luz por gravedad, esta última por primera vez en la región de fuerte gravedad, como insisten los científicos.

El primer experimento “con una curva de espacio-tiempo tan fuerte”

Ingrid Stares de la Universidad de British Columbia en Vancouver dice: “Esta es la primera vez que vemos que la luz se retrasa debido a una fuerte curva de espacio-tiempo alrededor de un compañero, pero la luz también se retrasa. No se lleva a cabo.

El equipo también pudo demostrar lo que se conoce como perihelio, la lenta rotación de las elipses orbitales. Este fenómeno ya se conoce en nuestro sistema solar desde la órbita de Mercurio, y su interpretación es uno de los primeros avances importantes en la teoría de la relatividad. En cuanto al doble púlsar, Kramer y sus colegas pudieron ir un paso más allá: debido a que los púlsares giran más rápido, “tiran” del espacio-tiempo a su alrededor. Los investigadores pudieron demostrar este efecto de atar lentes girando las órbitas elípticas.

Buscar “La doctrina de todo”

Los astrónomos ven el reciente éxito de la teoría de la relatividad general de Einstein, que ahora tiene 100 años, con una sonrisa y ojos llorosos. Los científicos estarían muy emocionados de encontrar una desviación de las predicciones teóricas, porque tal desviación abriría una ventana a la “nueva física”.

La cosmovisión actual de la física se basa en dos pilares: la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Pero las dos teorías no encajan, razón por la cual los investigadores buscan “la teoría del todo”. Sin embargo, el púlsar dual PSR J0737-3039 aún no ha proporcionado ninguna indicación de ningún fenómeno nuevo asociado con él.