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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