FONAMENTS DE LA FÍSICA

La teoria de la relativitat d'Einstein es manté al caire d'un forat negre

La revista 'Science' publica un estudi detallat de l'òrbita d'una estrella al voltant del forat negre situat al centre de la nostra galàxia

La teoria de la relativitat d'Einstein es manté al caire d'un forat negre

Ethan Tweedie

Es llegeix en minuts

El Periódico

Un delsexperiments còsmics més importantsfets fins ara confirma (de nou) lateoria de la relativitat generald’Albert Einstein. Un equip internacional d’investigadors publica a la revista ‘Science’ els resultats de l’estudi més detallat mai fet sobre el forat negre supermassiu que es troba al centre de la nostra galàxia, la silueta del qual s’estudia gràcies al’estrella que orbita Sagittarius A*. I és allà, al caire d’aquesta regió de l’espai en què es desafia la nostra concepció de la gravetat, on els postulats d’Einstein quedarien confirmats. Tot i que, segons apunten algunes veus expertes, començarien a mostrar certs signes de vulnerabilitat.

El 1915, el físic alemany va publicar la seva cèlebre teoria en què, entre altres, afirmava que la gravetat sorgeix de lacurvatura de l’espai i el temps. Aquesta havia sigut, fins ara, la millor explicació sobre com funciona aquest fenomen, i havia superat fins i tot els plantejaments d’Isaac Newton. Però ara, després de més de cent anys de la seva publicació, nous i detallats estudis de l’univers mostren quela relativitat generalno pot explicar del tot la gravetat dins d’un forat negre i que, per tant, “en algun moment haurem d’anar cap a una teoria més completa”, argumentaAndrea Ghez, coautora d’aquest estudi i professora de física i astronomia a la Universitat de Califòrnia a Los Angeles. Aquesta actitud, no obstant, no la comparteixen tots els experts. Alguns consideren que els resultats obtinguts per aquest nou estudi continuen sent 100% compatibles amb les teories d’Einstein. 

En aquest nou exercici d’astrofísica extrema, els investigadors van utilitzar un total de vuit instruments d’anàlisi d’imatge i espectroscòpia per apuntar directament cap al centre de la galàxia i estudiar com la llum de l’estrella S0-2 es comportava al caire del forat negre. L’estudi de l’òrbita de l’astre en tres dimensions va demostrar que els plantejaments d’Einstein són vàlids a excepció que no poden explicar del tot un petit detall: el “desplaçament al vermell” (gravitational redshift, en anglès), un fenomen que passa quan la llum s’estira a longituds d’ona més llargues pel camp gravitacional del forat negre. En aquest sentit, experts independents a l’estudi també corroboren que aquest fenomen ha sigut observat en altres sistemes solars i a púlsars amb mesures molt més precises.

L’estudi més complet fins ara

L’estudi acabat de publicar, en què també han col·laborat investigadors de l’Institut d’Astrofísica d’Andalusia de Granada, recull 24 anys de dades d’alta resolució sobre l’estrella situada al caire del forat negre. Els mesuraments apunten que l’astre es mou a més de16 milions de millesper hora i triga 16 anys a completar la seva òrbita al voltant del forat negre situat al centre de la Via Làctia, la massa del qual és quatre milions de vegades la del nostre Sol.

Notícies relacionades

En aquest nou estudi, els investigadors van estudiar els fotons (partícules de llum) emesos per l’estrella i que després de 26.000 anys arriben a la Terra. L’estudi de la llum d’aquest astre proporciona informació completa sobre el cos celeste, el seu recorregut i fins i tot la seva composició. Gràcies al nou i detallat registre de dades obtingut pels investigadors, el més complet fins ara, s’ha pogut plantejar la pregunta de si les lleis de la física, inclosa la gravetat, són vàlides en qualsevol part de l’univers.

“El que és tan especial sobre S0-2 és que tenim la sevaòrbita completa en tres dimensions”, explica Ghez. “Això és el que ens permet posar a prova la relativitat general, preguntar-nos com es comporta la gravetat a prop d’un forat negre supermassiu i si les teories d’Einstein ens estan explicant la història completa. Veure l’òrbita completa de les estrelles ofereix la primera oportunitat de provar elsfonaments de la físicautilitzant els moviments d’aquestes estrelles”, comenta la investigadora.