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El telescopio Hubble ayuda a confirmar una teoría

Albert Einstein predijo que cuando la luz de una estrella distante pasa junto a una más cercana, la gravedad actúa como una lente, aumentando y distorsionando el haz luminoso. Este fenómeno -llamado microlente gravitatoria- daría como resultado un anillo de luz circular (conocido como ‘anillo de Einstein‘) y permitiría calcular la masa de la estrella más próxima. Sin embargo, el genial científico también afirmó en un artículo publicado en 1936 que, debido a la enorme distancia entre cuerpos estelares, “no había esperanza de observar este fenómeno directamente”.

Ahora un grupo de investigadores han contradicho esta última afirmación, confirmando de paso la exactitud de la teoría de Einstein sobre las microlentes gravitatorias. Astrónomos del Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI) no sólo han conseguido observar la deformación de la luz estelar provocada por la gravedad de la enana blanca Stein 2051 B, sino que la han utilizado para determinar su masa. La investigación, publicada en el último número de la revista Science, proporciona una nueva herramienta para calcular la masa de objetos cósmicos que no pueden ser medidos por otras vías.

“Einstein estaría orgulloso” afirma Terry Oswalt, director del departamento de Ciencias Físicas en la Universidad Aeronáutica de Embry-Riddle, “una de sus predicciones más importantes acaba de pasar una rigurosa verificación observacional”. En su investigación, el equipo del STScI dirigido por Kailash Chandra Sahu ha aprovechado la alta resolución angular del telescopio espacial Hubble para escrutar 5.000 estrellas en busca de una alineación asimétrica. Finalmente encontraron la enana blanca Stein 2051 B en marzo de 2014 y pudieron estudiar pequeños cambios a su alrededor respecto a una estrella más lejana.

En base a todos los datos recopilados, los astrónomos fueron capaces de calcular la masa de esta estrella enana blanca, que es un tercio menor que la del Sol. Este tipo de estrellas son fósiles de generaciones anteriores estrellas que ya han completado su ciclo de vida al agotarse su combustible nuclear. La medición de la masa de Stein 2051 B tiene, por tanto, importantes implicaciones para entender la evolución de las estrellas hasta su fase final.

Un siglo de espera

Una de las propuestas clave de Einstein es que la curvatura del espacio cerca de un cuerpo masivo, en este caso una estrella, hace que los rayos de luz que pasan cerca sean desviados con el doble de intensidad de lo que sería normal de acuerdo con las leyes clásicas de la gravedad. El primer indicio de esto se pudo comprobar en un eclipse en 1919, que proporcionó algunas de las primeras confirmaciones sobre la validez de la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

Sin embargo, a pesar de casi un siglo de avances tecnológicos, aún no se había conseguido observar una alineación de dos cuerpos estelares fuera del Sistema Solar que resultase en un anillo de Einstein asimétrico. Según explican los astrónomos, esta asimetría es clave porque hace que la estrella más lejana aparezca descentrada de forma que pueda ser utilizada para determinar directamente la masa de la estrella en primer plano.

El equipo de Sahu ha sido el primero en realizar estas observaciones con una estrella distinta al Sol. “La idea básica es que la visible desviación de la posición de la estrella de fondo está directamente relacionada con la masa y la gravedad de la enana blanca y la distancia en la que ambas se alinean”, explica Oswalt. Por otro lado, los cálculos también confirman la teoría que llevó a ganar el premio Nobel en 1983 al astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar, sobre la relación entre la masa y el radio de las enanas blancas.

Además, como recalca Oswalt, “esta nueva herramienta para determinar las masas será muy valiosa a medida que nuevos estudios descubran nuevas alineaciones en los próximos años.”

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