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| 17.04.08 | Explorando los límites de la Relatividad General |
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| Escrito por MiGUi | |||||||
S on los cuerpos celestes más lejanos, veloces y también los más brillantes que se conocen. Los QUASARs (fuentes de radio cuasi-estelares) se encuentran a distancias del orden del radio del universo observable: más de 10000 millones de años luz de la Tierra. Hoy en día se supone que son el núcleo de galaxias muy lejanas, pero se desconoce realmente su origen. Pese a todo, resultan muy útiles porque su emisión descomunal de energía electromagnética (unas 1012 veces más que nuestro Sol) junto a la enorme distancia a la que se encuentran (entre 1000 y 13000 millones de años luz) ayudan a hacer predicciones y a poner a prueba los modelos cosmológicos.Pues bien. En Physics World publican que gracias a la observación de un QUASAR llamado OJ287 se han conseguido demostrar predicciones muy interesantes de la Relatividad General. Entre ellas, la que podría ser la primera prueba de la existencia de los agujeros negros. Suena contradictorio, porque desde hace muchos años se vienen observando cuerpos celestes que ajustan su comportamiento al que tendrían si ese cuerpo fuese un agujero negro. No obstante, siendo estrictos, los agujeros negros son explicados en el contexto de la Relatividad General, así que es ésta la que debe ser puesta a prueba para demostrar que, tal y como se predice, la presencia de un agujero negro curva el espaciotiempo sobre sí mismo impidiendo que escape nada de su interior. El líder del equipo que ha investigado este QUASAR ha comentado este hecho.
En este experimento, se observó un QUASAR llamado OJ287, que es conocido porque emite un par de destellos ópticos muy brillantes cada 12 años aproximadamente. En 1988, Valtonen y otros sugirieron que la emisión se veía potenciada por un agujero negro 18 mil millones de veces más masivo que nuestro Sol, alrededor del cual orbita un segundo agujero negro unas 200 veces más ligero. En este sistema binario, el objeto más ligero atraviesa el disco de acrección (el gas que envuelve el horizonte de sucesos) del agujero negro primario dos veces por órbita, emitiendo un destello energético cada vez que lo atraviesa. Modelando este sistema, los investigadores pueden poner a prueba la Relatividad General prediciendo cuándo va a ocurrir exactamente el siguiente destello. En aquel momento, los destellos más importantes eran predichos con una precisión de unas pocas semanas, lo cual era una aproximación muy pobre para probar efectos relativistas. Pero el año pasado, basándose en modelos más refinados y años de observación sobre OJ287, Valtonen y su equipo fueron capaces de predecir la fecha en la cual ocurriría el siguiente pulso: el 13 de septiembre de 2007, con un par de días de margen. Para poder tener la oportunidad de detectarlo, más de 25 astrónomos de 10 países han trabajado en conjunto. Esto es así porque en el mes de septiembre, OJ287 aparece en el este justo antes del amanecer, y es únicamente visible en un punto de la Tierra en un intervalo de unos 30 minutos antes de que haya demasiada claridad. Empezando las observaciones en Japón, después en China, Europa y terminando en las Islas Canarias, los científicos fueron capaces de seguir el amanecer en su recorrido hacia el oeste alrededor del globo maximizando el tiempo de observación. En total se tomaron unas 100 medidas entre el 4 de septiembre y el 20 de octubre, algunas de ellas por astrónomos aficionados. El pulso ocurrió cuando se le esperaba, dando evidencias muy fuertes de que OJ287 es un sistema binario de agujeros negros (Nature 452 851). Para además verificar la enorme masa del agujero negro principal, el resultado mostró que la órbita del segundo agujero negro sufre una precesión de unos 39 grados por órbita. En comparación, el efecto distorsionador del Sol en el espaciotiempo hace que la órbita de Mercurio sufra una precesión de 0.1 grados cada siglo. Más aún, el trabajo sugiere que el sistema binario pierde energía emitiendo ondas gravitacionales, lo cual es una predicción clave de la teoría de Einstein que aún debe ser verificada directamente. Cuando no se incluyen los efectos de las ondas gravitacionales en el modelo, el destello del QUASAR debería demorarse 20 días, demostrando indirectamente la existencia de este tipo de ondas gravitacionales. De acuerdo con Valtonen, la tasa de emisión en OJ287 hace que sea la fuente más brillante conocida de ondas gravitacionales que hay en el universo y además, un buen lugar para probar el Laser Interferometer Space Antenna (LISA) en el periodo 2016-2019 cuando los próximos destellos más intensos tendrán lugar.
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