La teoría de la relatividad general de Albert Einstein es una de las más importantes y revolucionarias de la física moderna. Según esta teoría, el espacio y el tiempo no son absolutos, sino que se curvan y distorsionan por la presencia de materia y energía. Además, la gravedad no es una fuerza, sino una consecuencia de la geometría del espacio-tiempo.
Desde que Einstein publicó su teoría en 1915, se han realizado diversas pruebas experimentales para comprobar sus predicciones, tanto en campos gravitatorios débiles como en campos gravitatorios fuertes. Algunas de estas pruebas son el avance del perihelio de Mercurio, la deflexión de la luz de las estrellas al pasar cerca del Sol, el retraso gravitacional del tiempo, las ondas gravitacionales y las lentes gravitacionales.
Sin embargo, hay lugares del universo donde la teoría de la relatividad general aún no ha sido probada con precisión, y donde se espera que sus efectos sean más notables. Estos lugares son los que albergan objetos extremadamente masivos y compactos, como los agujeros negros o las estrellas de neutrones.
Un equipo de científicos del Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) ha logrado identificar una pareja de estrellas que les ha permitido realizar una nueva prueba de la teoría de la relatividad general en un entorno hasta ahora inédito y en condiciones de fuerza de gravedad extremas.
Se trata de un sistema binario formado por una estrella de neutrones y una enana blanca, que orbitan una alrededor de la otra a una distancia de solo 2,5 veces el radio de la Tierra. La estrella de neutrones es un remanente de una estrella masiva que explotó como una supernova, y que tiene una masa similar a la del Sol, pero comprimida en una esfera de unos 20 kilómetros de diámetro. La enana blanca es el núcleo de una estrella que agotó su combustible nuclear, y que tiene una masa de unas 0,2 veces la del Sol, pero ocupando un volumen similar al de la Tierra.
Este sistema binario, denominado PSR J1141-6545, fue descubierto en 2000 por un radiotelescopio en Australia, que detectó los pulsos de radio que emite la estrella de neutrones a medida que gira sobre sí misma a una velocidad de 2,4 veces por segundo. Estos pulsos actúan como un reloj muy preciso, que permite medir con gran exactitud los parámetros orbitales del sistema.
Los científicos del ESO utilizaron el telescopio Very Large Telescope (VLT), ubicado en el desierto de Atacama, en Chile, para observar el sistema binario en el rango óptico, y así determinar la posición, el movimiento y la distancia de la enana blanca. Combinando estos datos con los de radio, los investigadores pudieron calcular la masa de las dos estrellas, así como el ángulo de inclinación de la órbita.
Lo más sorprendente de este sistema binario es que la estrella de neutrones orbita alrededor de la enana blanca en sentido contrario al de la rotación de esta última. Esto implica que la estrella de neutrones se formó después que la enana blanca, y que el sistema sufrió un proceso de intercambio de masa y momento angular muy complejo.
Además, este sistema binario es ideal para probar la teoría de la relatividad general, ya que la estrella de neutrones genera un campo gravitatorio muy intenso, que afecta tanto al espacio-tiempo como a la enana blanca. Uno de los efectos que se espera observar es el llamado efecto Shapiro, que consiste en un retraso adicional en el tiempo de llegada de los pulsos de radio debido a la curvatura del espacio-tiempo producida por la enana blanca.
Los científicos del ESO han medido este efecto con una precisión sin precedentes, y han comprobado que los resultados son consistentes con las predicciones de la teoría de la relatividad general. Este hallazgo confirma una vez más la validez de la teoría de Einstein, y abre la puerta a futuras investigaciones sobre la física de los objetos compactos y la evolución de los sistemas binarios.
El estudio ha sido publicado en la revista Science¹, y ha contado con la participación de investigadores de Alemania, Australia, Chile, España, Francia, Italia, Reino Unido y Suiza.
Redacción Paraelespiritu.com | 
: [Una prueba de la teoría de la relatividad general](^1^)
(1) Dos relojes atómicos, otra prueba para la teoría de la relatividad. https://www.elcolombiano.com/tendencias/relojes-atomicos-prueban-teoria-de-relatividad-de-albert-einstein-a-escala-milimetrica-HL16599259.
(2) Dos relojes atómicos, otra prueba para la teoría de la relatividad. https://www.elcolombiano.com/tendencias/relojes-atomicos-prueban-teoria-de-relatividad-de-albert-einstein-a-escala-milimetrica-HL16599259.
(3) Pruebas de la relatividad general - Wikipedia, la enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/Pruebas_de_la_relatividad_general.
(4) Una prueba de la teoría de la relatividad general - Gaceta UNAM. https://www.gaceta.unam.mx/una-prueba-de-la-teoria-de-la-relatividad-general/.
