Usando telescopios de todo el mundo, incluido el radiotelescopio Parkes Muaryang de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia, un equipo internacional ha completado la prueba más desafiante de la teoría general de la relatividad de Einstein hasta la fecha.
Un equipo dirigido por el profesor Michael Kramer del Instituto Max-Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, ha demostrado que la teoría publicada por Einstein en 1915 aún se mantiene.
El Dr. Dick Manchester, investigador de la agencia científica nacional CSIRO de Australia y miembro del equipo de investigación, explica cómo los resultados nos brindan una comprensión más precisa de nuestro universo. “La relatividad general describe cómo funciona la gravedad a gran escala en el universo, pero falla en la escala atómica donde domina la mecánica cuántica.
Necesitamos encontrar formas de probar la teoría de Einstein en escalas intermedias para ver si todavía se mantiene. Afortunadamente, en 2003 se descubrió un laboratorio cósmico adecuado utilizando el Telescopio Parkes, conocido como “pulsar doble”. ”
Manchester señala que sus observaciones de púlsares dobles en los últimos 16 años han demostrado ser sorprendentemente consistentes con la teoría de la relatividad general de Einstein, dentro del 99,99 por ciento, para ser exactos.
Un sistema binario de púlsares consta de dos púlsares, que son estrellas compactas de giro rápido que emiten ondas de radio como balizas cósmicas y generan campos gravitatorios muy potentes.
Una estrella gira 44 veces por segundo, mientras que la segunda tiene un período de rotación de 2,8 segundos. Estas estrellas completan una órbita cada 2,5 horas.
De acuerdo con la relatividad general, la aceleración extrema en un sistema de púlsar dual tensa el tejido del espacio-tiempo y envía ondas, lo que ralentiza el sistema. Se predice que los dos púlsares colisionarán en 85 millones de años.
Debido a que la escala de tiempo de esta pérdida de energía es tan larga, sus efectos son difíciles de detectar. Afortunadamente, las campanas de los púlsares giratorios son la herramienta perfecta para rastrear pequeñas perturbaciones.
El profesor asociado Adam DELLer, de la Universidad de Swinburne y el Centro de Excelencia para Ondas Gravitacionales ARC, otro miembro del equipo de investigación, explicó que las garrapatas del “reloj” púlsar tardan unos 2.400 años en llegar a la Tierra.
“Simulamos los tiempos de llegada precisos de más de 20 mil millones de estos tictacs de reloj durante 16 años. Eso todavía no es suficiente para decirnos qué tan lejos están estas estrellas, y necesitamos saber esto para probar la relatividad general”, señaló el Dr. Deller.
Al agregar datos de Ultra-Long Baseline Array, el equipo pudo detectar una pequeña oscilación en la posición de la estrella cada año, lo que reveló su distancia de la Tierra.
“Regresaremos en el futuro con nuevos radiotelescopios y nuevos análisis de datos, y con suerte descubriremos una debilidad en la relatividad general que nos llevará a una mejor teoría de la gravedad”, dijo el Dr. Deller.
La investigación fue publicada hoy en Physical Review X.
