Así es como la órbita de una estrella volvió a darle la razón a Albert Einstein…por ahora

Los datos obtenidos de la órbita de una estrella alrededor de un agujero negro de la Vía Láctea han vuelto a corroborar la vigencia de la Teoría de la Relatividad que formuló Albert Einstein hace más de cien años para describir la gravedad y demostrar que el espacio y el tiempo forman una sola entidad. Un equipo internacional de científicos ha comprobado que Einstein tiene razón "al menos por ahora", ya que también han verificado algunas debilidades en su Teoría y consideran que ésta no puede explicar por completo cómo funciona la gravedad dentro de un agujero negro, en lo que los expertos denominan "astrofísica extrema".

Los investigadores han estudiado el seguimiento durante 26 años de una estrella (llamada "S2") que dibuja una elipse en torno a un agujero negro (bautizado como "Sagitario A") que se sitúa a 26.000 años luz de la Tierra, en las regiones centrales de la Vía Láctea, y que tiene una masa equivalente a unos cuatro millones de soles. Los resultados del estudio, en el que han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), aparecen hoy publicados en la revista Science.

La astrónoma Andrea Ghez, investigadora de la Universidad de California (UCLA), ha subrayado que las comprobaciones "son consistentes con la Teoría de la Relatividad", pero también que esta teoría no puede explicar por completo la gravedad dentro de un agujero negro. "En algún momento tendremos que ir más allá de Einstein, a una teoría de la gravedad más completa que explique estos entornos extremos", ha señalado la investigadora en una nota de prensa de la Universidad de California.

A favor de la relatividad

El científico Rainer Schödel, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), ha subrayado a EFE que la Teoría de la Relatividad permite calcular la masa de una galaxia por el efecto gravitatorio que efectúa sobre la luz y comprobar por ejemplo que las galaxias poseen mucha más masa de lo que se puede explicar midiendo estrellas, polvo o gas. Esa masa que no se ve es "la materia oscura", un enigma todavía no resuelto, ha destacado Schödel, y ha explicado que la Teoría de la Relatividad General es imprescindible para describir el nacimiento y la formación de las galaxias y también para conocer la futura evolución del Universo.

Los agujeros negros son objetos tan compactos que ni siquiera la luz puede escapar de su influencia gravitatoria, y el estudio detallado de las órbitas de las estrellas cercanas a ellos es lo que permite conocer su masa. La estrella "S2" dibuja una elipse muy pronunciada en torno al agujero negro "Sagitario A" y en el punto de máximo acercamiento se sitúa a una distancia equivalente a la que existe entre el Sol y Plutón.

A esa distancia, y debido a la enorme fuerza de gravedad del agujero negro, la teoría de la Relatividad predice que los fotones o partículas de luz deberían sufrir una pérdida de energía, y eso es lo que ha medido el equipo internacional de científicos, confirmado así un resultado publicado en 2018. Rainer Schödel ha señalado que el equipo anterior no publicó todos los datos y ha precisado a EFE que el experimento es "tan complicado y complejo" y está sujeto a tantos posibles sesgos y errores que era importante que fuera confirmado por otro grupo, con instrumentos y métodos diferentes.

¿Superaremos a Einstein?

A su juicio, la nueva publicación "es más transparente en cuanto a datos y métodos", y ha incidido en que lo más importante para el progreso científico es que un resultado sea "robusto y repetible". Los datos clave de la nueva investigación, ha informado el CSIC, fueron tomados con el telescopio Keck (Hawai) durante los meses de máximo acercamiento entre la estrella y el agujero negro, y esos datos, combinados con las mediciones realizadas durante más de veinte años, permitieron obtener la órbita completa de la estrella en tres dimensiones y comprobar la validez y vigencia de la Teoría de la Relatividad General.

Aunque validada otra vez esa Teoría, Rainer Schödel está convencido de que en algún momento "la superaremos", y se ha referido a la "tensión" que existe entre la Teoría de la Relatividad y la Teoría de la Mecánica Cuántica; "la dos no pueden ser correctas a la vez, y es precisamente en los agujeros negros donde aparece esa contradicción". "En algún momento daremos con la clave para poder encontrar una teoría que unifique la Mecánica Cuántica y la Relatividad General" ha manifestado Schödel, y ha acentuado la importancia de estos estudios, "no tanto para confirmar las teorías como para encontrar sus límites, para poder hacer progreso". EFE