Teoría General de la Relatividad en peligro

Los astrónomos han encontrado un sistema de una sola estrella compuesta por el púlsar PSR J0337 1715 y dos enanas blancas superdensas, todo ello incluido en una orbita más pequeña que la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

La proximidad espacial de las estrellas, junto con su naturaleza, está permitiendo que los astrónomos investiguen uno de los principales problemas pendientes en la física fundamental, la verdadera naturaleza de la gravedad.

"Este triple sistema nos da un laboratorio natural cósmico mucho mejor que cualquier cosa encontrada antes para saber exactamente cómo funcionan estos tres sistemas y potencialmente, detectar problemas en la relatividad general. En otras palabras, es una prueba extrema de la teoría de Einstein" dijo el doctor Scott Ransom del Observatorio Nacional de Radioastronomía, autor principal del artículo publicado en la revista Nature.

PSR J0337 1715 es una estrella de neutrones ubicada a unos 4,200 años luz de la Tierra y tiene una rotación de aproximadamente 366 veces por segundo.

Estas estrellas de neutrones que giran rápidamente se llaman púlsares de milisegundos y pueden ser usados ​​por los astrónomos como herramientas precisas para el estudio de una variedad de fenómenos, incluyendo la búsqueda de ondas gravitacionales.

Observaciones posteriores mostraron que PSR J0337 1715 se encuentra en una órbita cercana a una enana blanca y que el par se encuentra en órbita con otra enana blanca, ligeramente más distante.

Los astrónomos comenzaron intensas observaciones, utilizando el Telescopio de Green Bank, el radiotelescopio de Arecibo, en Puerto Rico y el radiotelescopio Westerbork en los Países Bajos.

También estudiaron el sistema con datos del Sloan Digital Sky Survey, el satélite GALEX, el telescopio WIYN en Kitt Peak en Arizona y el Telescopio Espacial Spitzer.

Al grabar con precisión los impulsos del púlsar  el equipo fue capaz de calcular la geometría del sistema y las masas de las estrellas con una precisión sin precedentes.

Mientras que la Teoría General de la Relatividad de Einstein fue hasta ahora confirmada por varios experimentos, no es compatible con la teoría cuántica.

Debido a esto, los físicos esperan que pueda romper en condiciones extremas.

Cuando explota una estrella masiva en forma de supernova, sus restos forman una estrella de neutrones superdensa, un poco de su masa se ​​convierte en energía de unión gravitacional que mantiene juntas a las estrellas densas.

El Fuerte Principio de Equivalencia dice que esta energía de enlace seguirá reaccionando gravitacionalmente, como masa.

Prácticamente todas las alternativas a la relatividad general sostienen que no lo hará.

De acuerdo con el principio de equivalencia fuerte, el efecto gravitatorio de la enana blanca externa sería idéntico, tanto para la enana blanca interior y para el púlsar PSR J0337.

Si el principio es válido de acuerdo con las condiciones de este sistema, el efecto gravitacional de la estrella exterior en la enana blanca interior y el pulsar sería un poco diferente.

Encontrar una desviación fuerte desde el principio de la equivalencia indican una ruptura de la Relatividad General y habría señalarnos hacia una nueva teoría de la gravedad.