Confirmen a Einstein amb l'òrbita d'una estrella prop d'un forat negre

El telescopi VLT (Very Large Telescope) de l'Observatori Europeu Austral (ESO), situat a Xile, ha permès confirmar la teoria general d'Albert Einstein en detectar que una estrella que orbita un forat negre supermassiu es mou tal com ell va predir.

Es tracta d'una estrella situada al centre de la Via Làctia i l'òrbita de la qual té forma de rosassa (i no d'el·lipse, com va predir la teoria de la gravetat de Newton).

Aquest resultat tan buscat va ser possible gràcies als mesuraments, cada vegada més precisos, duts a terme al llarg de gairebé 30 anys, la qual cosa ha permès als científics desbloquejar els misteris del gegant que es trob al cor de la nostra galàxia, va informar aquest dijous l'ESO en un comunicat.

La Relativitat General d'Einstein prediu que les òrbites enllaçades d'un objecte al voltant d'un altre no estan tancades, com en la Gravetat Newtoniana, sinó que tenen un moviment deprecessió cap endavant en el pla de moviment.

Aquest famós efecte —vist per primera vegada en l'òrbita del planeta Mercuri al voltant del Sol— va ser la primera evidència a favor de la Relativitat General, recorden els experts de l'ESO.

«Cent anys després, hem detectat el mateix efecte en el moviment d'una estrella que orbita la font de ràdio compacta Sagitari A*, al centre de la Via Làctia», agreguen.

«Aquest avanç observacional enforteix l'evidència que Sagitari A* deu ser un forat negre supermassiu de quatre milions de vegades la massa del Sol», declara Reinhard Genzel, director de l'Institut Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), a Garching (Alemanya) i artífex del programa de 30 anys de durada que ha portat a aquest resultat.

Situat a 26.000 anys llum del Sol, Sagitari A* i el dens cúmul d'estrelles que hi ha a la seva al voltant, «proporcionen un laboratori únic per a posar a prova la física en un règim de gravetat extrem i inexplorat», continua l'ESO.

Una d'aquestes estrelles, S2, es precipita cap al forat negre supermassiu des d'una distància de menys de 20.000 milions de quilòmetres (120 vegades la distància entre el Sol i la Terra), la qual cosa la converteix en una de les estrelles més pròximes que s'han trobat en òrbita al voltant del gegant massiu.

En la seva aproximació més pròxima al forat negre, S2 travessa l'espai a gairebé el tres per cent de la velocitat de la llum, completant una òrbita cada 16 anys.

«Després de seguir a l'estrella en la seva òrbita durant més de dues dècades i mitja, els nostres exquisits mesuraments detecten, de manera robusta, la precessió Schwarzschild de S2 en el seu camí al voltant de Sagitari A», segons Stefan Gillessen, qui va liderar l'anàlisi dels mesuraments publicats avui a la revista Astronomy & Astrophysics.

La majoria de les estrelles i planetes tenen una òrbita no circular i, per tant, s'acosten i s'allunyen de l'objecte al voltant del qual giren.

L'òrbita S2 té un moviment de precessió, la qual cosa significa que la ubicació del seu punt més pròxim al forat negre supermassiu canvia amb cada gir, de manera que la següent òrbita gira respecte a l'anterior, creant una forma de rosassa.

La Relativitat General proporciona una predicció precisa de quant canvia la seva òrbita i els últims mesuraments d'aquesta investigació coincideixen exactament amb la teoria; aquest efecte, conegut com precessió Schwarzschild, no s'havia mesurat mai abans en una estrella al voltant d'un forat negre supermassiu.

La investigació va ser realitzada per un equip internacional liderat per Frank Eisenhauer, del MPE, amb col·laboradors de França, Portugal, Alemanya i ESO.

El mateix equip va donar a conèixer, l'any 2018, un altre efecte predit per la Relativitat General: van veure la llum rebuda de S2 estirant-se a longituds d'ona més llargues a mesura que l'estrella passava prop de Sagitari A*.