La relatividad general aún se mantiene en un nuevo análisis de un agujero negro supermasivo

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Mientras la física cuántica sigue planteando nuevas preguntas sobre Teoría de la relatividad general de Einstein, un análisis reciente de un agujero negro gigante en el centro de la Vía Láctea demuestra que la relatividad general sigue demostrando su valía en condiciones más extremas de lo que se esperaba inicialmente.

Space.com habló con Andrea Ghez, profesora de astronomía en la Universidad de California en Los Ángeles y coautora principal de un artículo de investigación que investigó desplazamiento al rojo gravitacional que ocurre cerca del enorme agujero negro conocido como Sagitario A * (abreviado como Sgr A *), sobre lo que significan los resultados para la teoría de Einstein:

Einstein tiene razón, al menos por ahora. Nuestras observaciones son consistentes con la teoría de la relatividad general de Einstein. Sin embargo, su teoría definitivamente muestra vulnerabilidad. No puede explicar completamente la gravedad dentro de un agujero negro, y en algún momento necesitaremos ir más allá de la teoría de Einstein hacia una teoría de la gravedad más completa que explique qué es un agujero negro.



El corrimiento al rojo gravitacional es un fenómeno causado por la gravedad sobre la distancia, similar a cómo el efecto Doppler cambia las características de una onda en movimiento en relación con su observador. Estamos más acostumbrados a notar cambios Doppler en el audio, como cuando el tono de la sirena de la policía cambia cuando pasa por nuestros oídos, pero el mismo efecto se puede ver en otros tipos de ondas, como las producidas por fotones. Mientras que la posición y el movimiento relativos crean un corrimiento al rojo Doppler, la gravedad también puede producir un corrimiento al rojo cuando causa una reducción en la frecuencia de la luz azul.

Crédito de la imagen: Keck / UCLA Galactic Center Group

Si bien hemos probado el desplazamiento al rojo gravitacional en la Tierra, no quedó claro si el mismo fenómeno ocurrió con los agujeros negros. El equipo de Ghez rastreó la estrella S0-2 en su órbita completa en tres dimensiones utilizando múltiples telescopios en diferentes ubicaciones. En combinación con las mediciones tomadas durante los últimos 24 años, los científicos pudieron mostrar el desplazamiento al rojo cuando S0-2 pasó cerca del campo gravitacional extremo de Sgr A *.

El seguimiento de S0-2 es solo el comienzo de la investigación sobre el desplazamiento al rojo gravitacional. Sgr A * ya ofrece otros candidatos para realizar un seguimiento, pero los resultados futuros aún pueden tardar un tiempo. De 3.000 estrellas cerca de Sgr A *, S0-102 tiene la órbita más corta de 11,5 años. Sin embargo, los esfuerzos futuros ahora tienen un resultado más esperado y requerirá un análisis exhaustivo para descubrir detalles adicionales sobre uno de los mayores misterios del universo.

La teoría de la relatividad general de Einstein es anterior al descubrimiento de los agujeros negros, lo que hace que estos resultados sean aún más impresionantes. Si bien la fiesta no durará para siempre, es sorprendente ver hasta dónde puede llegar una idea en el espacio-tiempo.

Crédito de la imagen superior: NASA

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