1 de septiembre de 2009
Kopeikin et al.
Un equipo de científicos, usando un conjunto de radiotelescopios de tamaño continental, ha realizado mediciones extremadamente precisas de la curvatura del espacio causada por la gravedad del Sol, y su técnica promete ser una gran contribución para un zona de la frontera de la física.
“Medir la curvatura del espacio causada por la gravedad es una de las formas más sensibles de aprender la teoría de Einstein de la relatividad general relacionándola con la física cuántica. Unir la teoría de la gravedad con la teoría cuántica es un objetivo importante para la física del siglo XXI, y estas medidas astronómicas son claves para comprender la relación entre las dos”, dijo Sergei Kopeikin, de la Universidad de Missouri.
Kopeikin y sus colegas utilizaron el sistema de radiotelescopios de línea de base muy grande (VLBA), de la Fundación Nacional para las Ciencias, para medir la curvatura de la luz causada por la gravedad del Sol, con una precisión de una parte en 30.000. Con nuevas observaciones, los científicos dicen que su técnica de precisión puede ser la medición más precisa que se haya realizado de este fenómeno.
La flexión de luz de las estrellas por la gravedad fue predicha por Albert Einstein, cuando publicó su teoría de la relatividad general, en 1916. Según la teoría de la relatividad, la intensa fuerza de gravedad de un objeto masivo como el Sol produce una curvatura tal, en el espacio cercano, que altera la trayectoria de la luz o las ondas de radio que pasan cerca del objeto. El fenómeno fue observado, por primera vez, durante un eclipse solar, en 1919.
A pesar que se han realizado numerosas medidas de los efectos en estos 90 años transcurridos, el problema de la fusión de la relatividad general y la teoría cuántica ha requerido de observaciones cada vez más precisas. Los físicos describen la curvatura del espacio y la flexión gravitacional de la luz como un parámetro llamado “gamma”. La teoría de Einstein sostiene que el valor de gamma debe ser exactamente igual a 1,0.
“Incluso un valor que difiera en una parte en un millón de 1,0 tendría importantes consecuencias para el objetivo de unir la teoría de la gravedad y la teoría cuántica y, por lo tanto, en la predicción de los fenómenos en las regiones de alta gravedad, cerca de los agujeros negros”, dijo Kopeikin.
Para hacer mediciones muy precisas, los científicos encararon el VLBA, un sistema de radiotelescopios de rango continental, abarcando desde Hawai hasta las Islas Vírgenes. El VLBA ofrece el poder para hacer las mediciones más precisas de posiciones en el cielo y las imágenes más detalladas que cualquier otro instrumento astronómico disponible.
Los investigadores hicieron sus observaciones cuando el Sol pasó casi por delante de cuatro cuásares distantes – lejanas galaxias con agujeros negros en sus núcleos – en octubre de 2005. La gravedad del Sol causó ligeros cambios en las posiciones aparentes de los cuásares, ya que desvió las ondas de radio procedentes de los objetos más distantes.
El resultado fue un valor medido de gamma de 0,9998 + / – 0,0003, en excelente acuerdo con la predicción de Einstein de 1,0.
“Con más observaciones como la nuestra, además de medidas complementarias, como las realizadas con la nave espacial Cassini, de la NASA, podemos mejorar la exactitud de esta medida por lo menos en un factor cuatro, para proporcionar la mejor medición de gamma jamás realizada”, dijo Edward Fomalont, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO). “Como gamma es un parámetro fundamental para las teorías de la gravedad, su medición, utilizando diferentes métodos de observación, es crucial para obtener un valor que sea apoyado por la comunidad de la Física”, agregó Fomalont.
Kopeikin y Fomalont trabajaron junto a John Benson, del NRAO, y Gabor Lanyi, del Laboratorio de Propulsión a Reacción, de la NASA. Ellos publicaron sus hallazgos en la edición del 10 de julio de 2009 de la revista Astrophysical Journal.
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Etiquetas: cuásares, lentes gravitacionales
