05/Jul/08

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Un estudio con estrellas muertas confirma la teoría de la relatividad de Einstein

Cuerpos sometidos a grandes fuerzas se mueven como predicen las ecuaciones - Dos púlsares a 1.700 años-luz aportan la última confirmación de la teoría

Ver el vídeo de la Universidad McGill.

El 29 de mayo de 1919 se produjo el que quizás fue el eclipse solar más importante de la historia. La oscuridad momentánea permitió ver que la luz de las estrellas lejanas se curvaba ante la presencia del Sol, lo que quería decir que los cuerpos masivos deformaban la estructura del espacio-tiempo y la teoría de Einstein, por muy disparatada que entonces pareciera, era absolutamente acertada.

Casi nueve décadas después, de hecho, los científicos siguen maravillándose de que las ecuaciones de Einstein expliquen el comportamiento gravitatorio hasta de los objetos más extraños del universo.

El único sistema binario de púlsares que se conoce, compuesto por dos cadáveres de estrella extremadamente densos que giran uno alrededor del otro a 1.700 años-luz de nosotros, acaba de mostrar la última evidencia de que las ecuaciones del científico alemán funcionan, incluso en situaciones de atracción gravitatoria extrema.

La confirmación, curiosamente, se ha logrado una vez más gracias a los eclipses, en concreto a los que se producen cuando uno de los púlsares pasa frente al otro y absorbe su luz.

El sistema binario de púlsares, denominado con el código PSR J0737-3039A/B y descubierto en 2003, tiene una masa muy superior a la del Sol pero mucho más comprimida, de forma que los dos cuerpos que lo componen, que además están muy cerca el uno del otro, cabrían dentro de nuestra estrella.

"Un púlsar binario crea las condiciones ideales para probar las predicciones de la [teoría de la] relatividad, ya que cuanto más grandes y más cerca están las masas, más importantes son los efectos relativistas", explica René Breton, un estudiante de doctorado de la Universidad McGill, en Québec, y principal autor de la investigación publicada en la revista Science.

Movimiento de rotación

Los púlsares, aparte de girar el uno alrededor del otro -en este caso-, son cuerpos que rotan sobre sí mismos; eso provoca intensos campos gravitatorios y la emisión de radiación a través de sus polos magnéticos. Los telescopios terrestres sólo perciben estas emisiones cuando se dirigen directamente hacia nosotros, por lo que nos llegan en forma de pulsos de luz (y de ahí le viene el nombre a estos densos cadáveres de estrellas).

La teoría de la relatividad de Albert Einstein predijo que, ante las enormes fuerzas gravitatorias a que se ven sometidos, estos cuerpos deberían experimentar ciertos cambios en la orientación de su eje de rotación. El efecto, conocido como presesión, es el mismo que experimenta una peonza cuando pierde el impulso inicial y empieza a tambalear antes de caer al suelo, atraída por la gravedad terrestre.

Pero los púlsares están demasiado lejos para poder observar este efecto directamente, así que los investigadores se fijaron en sus eclipses, cuando uno pasa por delante del otro y su magnetosfera absorbe parte de la radiación que emana del segundo.

Bloqueo de radiación

Esta circunstancia, posible gracias a que el plano de los eclipses está alineado con respecto a la Tierra, permite determinar la orientación espacial de los púlsares: cuando se mueve el eje de rotación de uno de los cuerpos, también cambia el modo en que bloquea parte de la radiación que emite el de atrás. Estas ligeras y progresivas variaciones se pudieron registrar desde el telescopio Robert C. Byrd Green Bank (GBT), en el condado de Pocahontas (Virginia, EE.UU.).

Tras cuatro años de pacientes observaciones, los investigadores han podido comprobar que uno de los púlsares había experimentado un movimiento de presesión; y no uno cualquiera, sino exactamente el que habían estimado las ecuaciones de Einstein.

"No sería muy justo decir que hemos demostrado la relatividad general", matiza Breton. "Sin embargo, hasta ahora, la teoría de Einstein ha superado todas las pruebas, incluida la nuestra".

Fuente: El Mundo. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard