viernes, 26 de julio de 2019

UNA ESTRELLA PERMITE INSISTIR EN LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN .



La  estrella  SO-2  ,  el  objeto  azul  y  verde  ,   se  acercó  al  agujero  negro  en  el  año  2018  .  Crédito  :  Nicolle  R  Fuller  / FNC.
Mientras   nuestra  insignificante  enana  amarilla   -  pero  importantisima   enana  amarilla  para  la  humanidad  - demora  unos  250  millones  de  años  en  completar  una  vuelta  a  nuestra  galaxia  ,  hay  una  estrella  que  solo  demora  unos  11.5  años  en  completar  una  vuelta  alrededor  de  el  agujero  negro  en  el  centro  de  la  Vía  Lactea   ,  y  que  por  ahora  sigue  demostrando  la  existencia  de  la  teoría  de  la  relatividad  general  de  Albert  Einstein  .
Se  diría  que  a  100  años  de  aquel  postulado  de  Einstein  ,  se  estaría  perdiendo  la  creencia  de  la  relatividad  general ,   ,  no  olvidar  que  siempre  aparece  nuevas  teorías  o  descubrimientos  que  obligan  a  replantearse  lo  ya  conocido   en  astronomía  ,  pero  gracias  a  una  estrella  poco  conocida  ,  se  ha  demostrado  que  la  famosa  teoría  de  Einstein  se  mantiene  en  pie  ,  pero  gracias  a  una  física  y astrónoma  norteamericana   -  Andrea  Ghez  -  ha  permitido  que  esta  teoría  se  rejuvenece  actualmente  .
Según  Andrea  Ghez  ,  "  Einstein  tiene  razón  ,  al  menos  por  ahora  ,  podemos  descartar   absolutamente  la  ley   de  gravedad  de  Newton  ,  nuestras  observaciones    son   consistentes   con  la  teoría  de  la  relatividad  general  de  Einstein   ,  sin  embargo  , su  teoría  definitivamente  muestra   vulnerabilidad    ,  no  puede  explicar  completamente   la  gravedad  dentro  de  un  agujero  negro  ,   y  en  algún  momento  tendremos  que  movernos  ,   mas  alla  de  la  teoría   de  Einstein  a  una  teoría  de  la  gravedad   mas  completa   que  explica  qué  es  un  agujero  negro  " .
Recordemos  que  la  teoría  de  la  relatividad  de  Einstein   consiste  en  que  lo  que  percibimos   como  la  fuerza  de  la  gravedad   surge  de  la  curvatura   del  espacio  y  el  tiempo  ,   Albert  Einstein  propuso  que  los  objetos  ,  por  ejemplo  ,  el  Sol  ,   y  la  Tierra  también  ,    cambien  esta  geometría  ,   en  una  palabra  ,  la  teoría de la relatividad   de  Einstein  es  una  descripción  de  como  funciona   la  gravedad  .

En  rojo  la  órbita  de  la  estrella  SO-2  y  en  verde  la  órbita  de  la  estrella  SO-102  ,  las  dos  mas  cercanas  al  agujero  negro  de  nuestra  galaxia  ,   la  estrella  SO-2  es  blanca-azulada  ,  de  tipo  espectral  BO-2V    ,  su  masa  es  19,5  de  la  del  Sol  ,  y  su  radio  7  veces  mas  grande  ,   su  edad  es  de  unos  400  millones  de  años  ,   está  a  26.000  años  luz  ,   con  un  periodo  orbital  de  16  años  ,  entre  Sagitario A   y  esta  estrella  hay  una  separación  de  5,5  días  luz  a  17  horas  luz  ,  que  corresponde  a  una  distancia  de  periastro  de  120  UA  ,  a 16  minutos  luz  quedaría  destruida  por  la  fuerza  de  marea  de  Sagitario  A   .  Crédito  :  KECK/UCLA.
Lo  que  hace  Andrea  Ghez  es  astrofisica  extrema  ,   para  ella  ,  las  leyes  de  la  física  ,  incluyendo  la  gravedad  ,   deberían  ser  valida  en  cualquier  parte  del  universo  ,   y  esta  astrofisica  estudia  una  estrella  muy  cercana  al  agujero  negro  ,   llamada  SO-2   ,  que  como  escribí  antes  ,  tarda  11.5  años  en  orbitar  al  agujero  negro  de  la  Vía  Lactea   ,   se  puede  decir  que  esta  astrofisica  observó  a  esta  estrella  hacer   una  órbita  completa  en  tres  dimensiones  ,  alrededor  del  agujero  negro  masivo  de  nuestra  galaxia  .
Pero  la  órbita  completa  de  esta  estrella  es  de  16  años  ,   y  la  masa  del  agujero  negro  es  4  millones   de  veces  la  del  Sol  ,  el  trabajo  de  Andrea  Ghez  es  unos  de  los  mas  completos   sobre  agujeros  negros  y  la  relatividad  de  Einstein   ,   la  clave  de  la  investigación   fue  los  espectros  en  abril  ,  mayo  y  septiembre  de  la  estrella  SO-2  cuando  se  acerco  lo  mas  cerca  al  agujero  negro  de  la  Vía  Lactea   ,   estos  espectros  vienen  a  ser  algo  así  como   el  arco iris   de  la  luz  de  las  estrellas  ,   cuando  muestran  la  intensidad  de  la  luz   y  dan  información  importante    sobre  la  estrella  desde  la  cual  la  luz  viaja   .
Y  estos  espectros  muestran   la  composicion  de  las  estrellas  o  de  esa  estrella  ,   y  fue  una  observación  que  ha  durado  24  años  ,   recordar  que  en  ciencia  hay  que  observar  mas  de  una  vez  para  confirmar  una  teoría   ,    en  el  Observatorio Keck   en  la  Islas  Hawaii   y  con  ayuda  de  un   espectrografo  construido  en  UCLA    ,   se  han  obtenidos  los  espectros  de  esta  estrella  ,   y  han  proporcionado  la  tercera  dimensión  ,   y  de  esta  manera  han  revelado  el   movimiento  de  la  estrella    a  un  nivel  de  precisión   que  no  se  había  alcanzado  antes  .
Las  imagenes  de  la  estrella   que  los  cientificos  han  tomado  en  el  Observatorio  Keck   han  proporcionado  las  otras  dos  dimensiones  ,   el  espectrografo  construido  en  UCLA   ha  tomado  la  luz  de  una  estrella   y  la  dispersa   ,  de  manera  similar  a  la  forma  en  que  las  gotas   de  lluvias  dispersan   la  luz  del  Sol   para  crear  un  arco  iris  .

Andrea  Ghez  es  astrónoma  y  astrofisica  y  profesora  en  el  Departamento  de  Física   y  Astronomía  en  UCLA  . 
Lo  importante  de  la  estrella  SO-2  es  que  se  tiene   su  órbita  completa  en  tres  dimensiones  ,    comentó  Andrea Ghez  al  respecto  ,  "   eso  es  lo  que  nos  da  el  boleto   de  entradas  a  las  pruebas    de  la  relatividad  general   ,   preguntamos  como  se  comporta   la  gravedad  cerca  de  un  agujero  negro  ,   y  si  la  teoría  de  Einstein    nos  está  contando   la  historia  completa  ,   ver  a  las  estrellas  pasar  por  su  órbita   completa   ofrece  la  primera  oportunidad   de  probar  lo  fundamental  ,   la  física   utilizando  los  movimientos   de  estas  estrellas  ,"  .
Andrea Ghez   y  su  equipo  de  investigación   pudieron  ver  la  mezcla   de  espacio  y  tiempo   cerca  del  agujero  negro  ,   en  la  versión  de  Newton   de  la  gravedad  ,   el  espacio  y  el  tiempo  están  separados   ,   y  no  se  mezclan  ,    bajo  la  de  Einstein   ,  se  mezclan  completamente   cerca  de  un  agujero  negro   ,   para  realizar  una  medición  tan  importante  ,   se  ha  requerido  años  de  observación  ,   se  ha  investigado  durante  mas  de  20  años   y  se  ha  utilizado  elementos  técnicos  críticos   para  el  descubrimiento  del  equipo   de  investigación  .
Lo  que  se  ha  hecho  fue   estudiar  los  fotones   -  partículas  de  luz  -   mientras  viajaban  desde  la  estrella  SO-2   hasta  la  Tierra  ,   esta  estrella   se  mueve  alrededor  del  agujero  negro   a  velocidades  mayores  a   25  millones  de   kilómetros   por  hora  en  su  enfoque  mas  cercano   -  unos  16  millones  de  millas  por  hora  -  en  la  teoría  de  Einstein   ,   en  la  region  cercana  al  agujero negro  ,    los  fotones  tienen  que  hacer   un  trabajo  adicional  ,   su  longitud  de  onda  a  medida   que  salen  de  la  estrella   depende  no  solo   de  la  velocidad   con  la  que  se  mueve  la  estrella  ,   sino  también    de  la  cantidad  de  energía   que  gastan  los  fotones   para  escapar  del  poderoso   campo  gravitacional    del  agujero  negro   ,  porque  cerca  de  un  agujero  negro  ,  la gravedad  es  mas  fuerte  que  en  la  Tierra  .

Desde  el  Observatorio  Keck  en  las  Islas  Hawaii  se  hecho  la  mayoría  del  trabajo  de  analizar  la  presencia  y  órbita  de  la  estrella  SO-2   .
Andrea  Ghez  tuvo  la  oportunidad  de  presentar   datos  parciales   sobre  lo  investigado   ,    pero  dejó  que su  equipo  de  trabajo  lo  hiciera   analizando  los  datos  a  fondo  ,   se  puede  decir  que  se  está  aprendiendo  sobre  como  funciona  la  gravedad   ,   hay  que  preguntarse  como  funciona  la  gravedad  aqui  ,   los  fotones  de  la  estrella SO-2  les  tomó  26.000  años   alcanzar  la  Tierra  ,   y  los  astrónomos  han  estado  trabajando  duro  y  durante  años  para  realizar  estas  mediciones   ,   pero  los  eventos  analizados  han  sucedido  hace  26.000  años  atrás   .
Andrea  Ghez  y  su  equipo  de  trabajo  cientificos  seguirán  trabajando  ,  seguirán  analizando  otras  estrellas  cercanas   ,  por  ejemplo   ,  la  estrella  SO-102  ,   que  es  la  que  tiene  la  órbita  mas  corta  alrededor  del  agujero  negro  de  nuestra  galaxia   ,   y  que  tarda  unos  11  años   en  completar  su  órbita  alrededor  del  agujero  negro  ,   otras  estrellas  cercanas  al  agujero  negro  ,  tienen  órbitas   mas  largas  que  la  vida  humana  .
Los  agujeros  negros   tienen  una  densidad   muy  alta  que   nada  puede  escapar   de  su  fuerza gravitacional  ,  ni  siquiera  la  luz  puede  escapar  ,   en  una  palabra  ,  no  se  puede  ver  en  forma  directa  un  agujero  negro  ,   pero  su  influencia  en  las  estrellas   cercanas  es  visible   y  eso  da  una  firma  de  la  presencia  o  cercanía  de  un  agujero  negro  ,   ahora  bien  ,  una  vez  que  algo  cruza   el  horizonte de eventos    de  un  agujero  negro  ,   no  puede  escapar  ,  pero  la  estrella   SO-2   está  todavía  lejos    del  horizonte  de  eventos   ,  incluso  en  su  enfoque  mas  cercano  ,   de  ahí  que  sus  fotones  -  de  la  estrella  -  no  se  detienen  .                 
                                         

https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aav8137


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