Foto: Una representación artística ilustra la precesión de la órbita de la estrella S2. (ESO/L. Calçada)
Una representación artística ilustra la precesión de la órbita de la estrella S2

Más de un siglo después, el universo sigue dando la razón a Albert Einstein. Si la órbita del planeta Mercurio alrededor del Sol fue la primera evidencia a favor de la relatividad general cuando el científico alemán se propuso demostrarla en 1916, ahora la teoría que revolucionó la física ha pasado su examen más duro: nada menos que ante un agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea.

Simplificada hasta su mínima expresión, la teoría de la relatividad general sostiene que la gravedad surge de la curvatura del espacio-tiempo. Baste imaginar el universo como un tejido tenso cuya forma geométrica varía en función de la masa de los cuerpos celestes que se disponen sobre él. Bajo esta premisa, las órbitas de unos objetos sobre otros no repiten su trayectoria, como formulaba la gravitación newtoniana, sino que siguen un movimiento de precesión, lo que significa que la trayectoria cambia con cada giro.

Tal es el comportamiento que sigue la estrella S2 alrededor de Sagitario A*, considerado un agujero negro —a más de 26.000 años luz— con cuatro millones de veces la masa del Sol. Las observaciones realizadas durante 27 años con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) revelan que una de las estrellas más cercanas a este campo gravitacional gira en torno a él en forma de rosetón y no en forma de elipse, con lo cual la ubicación de su punto más próximo varía a medida que da vueltas.

“Nuestras mediciones detectan de manera sólida la precesión Scwarzschild”, celebra Stefan Gillessen, que ha liderado el estudio publicado este jueves en la revista ‘Astronomy & Astropysics’ junto a sus colegas del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. Las observaciones coinciden con la predicción de la relatividad general en que S2 se precipita hacia el agujero negro supermasivo desde aproximadamente 20.000 millones de kilómetros (120 veces la distancia entre el Sol y la Tierra). En su punto más cercano, atraviesa el espacio a casi el tres por ciento de la velocidad de la luz, completando su recorrido una vez cada 16 años.

El gran laboratorio de la física

El avance científico ayudará a saber más sobre uno de los enigmas que intrigan a los astrónomos desde hace décadas. “Debido a que las mediciones de S2 se ajustan tan bien a la relatividad general, podemos establecer límites estrictos sobre la cantidad de materia invisible (como materia oscura distribuida o posibles agujeros negros más pequeños) que hay alrededor de Sagitario A*”, explican Guy Perrin y Karine Perraut, representantes franceses del proyecto. “Esto resulta muy interesante para entender la formación y evolución de los agujeros negros supermasivos”.

El denso cúmulo de estrellas que hay en las proximidades de Sagitario A* proporciona un laboratorio único para poner a prueba la física en un régimen de gravedad extremo e inexplorado. De hecho, el ESO ya trabaja en un telescopio aun más potente, el Extremely Large Telescope, con el que los expertos esperan ver otras estrellas orbitando incluso más cerca del agujero negro supermasivo. “Si tenemos suerte, podríamos captar estrellas lo suficientemente cerca como para que realmente sientan la rotación, el giro del agujero negro”, alienta Andreas Eckart, de la Universidad de Colonia. “Eso sería un nivel completamente diferente de probar la relatividad”.

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