Un equipo internacional de científicos ha llevado a cabo un experimento de 16 años de duración para someter la teoría de la relatividad general a una de las pruebas más rigurosas jamás realizadas. El estudio mediante siete radiotelescopios de un único par de estrellas al final de su vida (púlsares) revela nuevos efectos relativistas predichos por la teoría pero nunca antes observados. Las observaciones realizadas son másde un 99,99% consistente con la teoría de Albert Einstein.
Más de 100 años después de que Albert Einstein presentara su teoría de la gravedad, científicos de todo el mundo siguen buscando fallos en la relatividad general. Cualquier desviación observada de sus predicciones podría ser una pista para una nueva física capaz de unificar las teorías que describen el mundo infinitamente pequeño (mundo cuántico) y las escalas más grandes.
Para ello, un equipo internacional dirigido por el Instituto Max Planck de Radioastronomía estudió un sistema único de dos púlsares que orbitan entre sí: estrellas muy compactas, muy magnetizadas y de rápida rotación que producen haces de ondas de radio que barren el cielo como faros. Todas estas características hacen de este sistema un laboratorio ideal para probar la relatividad general.Descubierto en 2003, fue observado durante 16 años con siete radiotelescopios.
Todos los datos recogidos (alrededor de un millón de pulsos de radio cronometrados con precisión) permitieron a los científicos detectar numerosos efectos relativistas y medir siete parámetros de la teoría de la relatividad general, algunos de ellos de una forma nunca antes realizada. Un ejemplo: el fuerte campo gravitatorio de cada púlsar de movimiento rápido curva el espacio-tiempo a su alrededor y desvía así la trayectoria delLas ondas de radio emitidas por el otro púlsar. No sólo la señal es detectada por los telescopios más tarde que si se propagara en línea recta, sino que se ha podido determinar por primera vez el minúsculo ángulo de esta desviación (0,04 grados).
Los científicos también pudieron comprobar una piedra angular de la teoría de Einstein, la emisión de ondas gravitacionales (pequeñas oscilaciones en el espacio-tiempo), con una precisión 1000 veces superior a la que actualmente es posible con la detección directa de los detectores de ondas gravitacionales. También observaron una consecuencia de la famosa ecuación E = mc² La radiación de los púlsares va acompañada de una pérdida de masa, o dilatación del tiempo, que transcurre más lentamente en presencia de un fuerte campo gravitatorio.
Si los científicos quieren realmente encontrar un fallo en la Relatividad General, serán necesarias pruebas aún más ambiciosas. Pero de una cosa podemos estar seguros: hasta que eso ocurra, o si realmente ocurre, Albert Einstein seguirá siendo un genio.
Fuentes de este artículo Kramer, M., Stairs, I. H., Manchester, R. N., Wex, N., Deller, A. T., Coles, W. A., Ali, M., Burgay, M., Camilo, F., Cognard, I., Damour, T., Desvignes, G., Ferdman, R. D., Freire, P. C. C., Grondin, S., Guillemot, L., Hobbs, G. B., Janssen, G., Karuppusamy, R., ... Theureau, G. (2021). Strong-Field Gravity Tests with the Double Pulsar (Pruebas de gravedad de campo fuerte con el púlsar doble). En Physical Review X (Vol. 11, número 4).Sociedad Americana de Física (APS) //doi.org/10.1103/physrevx.11.041050