La teoría de Einstein de las estrellas «imposibles» fue probada por el telescopio Hubble

Los astrónomos han podido medir el peso de las estrellas utilizando un método propuesto por primera vez en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

En un artículo de investigación de 1936, Albert Einstein predijo que el peso de las estrellas se puede medir doblando la luz de las estrellas distantes por su propia gravedad. Sin embargo, debido a que las estrellas están tan separadas, el estimado físico nunca pensó que la observación de tal fenómeno sería posible. Leer más: ¿Qué es la teoría de la relatividad de Einstein?

Ahora, gracias a la alta resolución del Telescopio Espacial Hubble, los investigadores del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial parecen estar haciendo lo imposible al determinar la masa de una enana blanca utilizando el método teórico de Einstein.

En su trabajo, Einstein predijo que siempre que la luz de una estrella distante pasa por un objeto más cercano, la gravedad actúa como una especie de lente de aumento. Esto ilumina y dobla la luz distante. El fenómeno fue observado por agujeros negros, conocidos como lentes gravitacionales. Cuando la lupa es algo tan pequeño como una estrella, se conoce como microlente gravitacional.

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«Cuando una estrella en el primer plano pasa justo entre nosotros y una estrella de fondo, la microlensación gravitacional da como resultado un anillo de luz perfectamente circular, el llamado ‘anillo de Einstein'», dice Terry Oswalt de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle.

El fenómeno se observó antes de usar nuestro Sol, pero nunca otra estrella. En 1919, las mediciones de la curvatura de la luz alrededor de un eclipse solar total nos dieron una de las primeras pruebas de la teoría de la relatividad general de Einstein.

En el nuevo estudio, dirigido por Kailash Sahu, dos objetos estaban ligeramente desalineados y se formó una versión asimétrica de un anillo de Einstein. La estrella más cercana del sistema fue la enana blanca Stein 2051 B, a 18 años luz de distancia.

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El equipo de Sahu midió los cambios en la posición aparente de una estrella distante cuando su luz se desvió alrededor de Stein 2051 B en ocho fechas entre octubre de 2013 y octubre de 2015. Determinaron que Stein 2051 B, la sexta estrella enana blanca más cercana del Sol, tiene una masa que es aproximadamente dos tercios de la del Sol. Cuando Stein 2051 B pasó frente a esta estrella de fondo, la posición de la estrella de fondo se desvió.

Esto demostró que la aparente desviación de la posición de la estrella de fondo está directamente relacionada con la masa y la gravedad de la enana blanca, y muestra qué tan cerca se acercan las dos a la alineación exacta.

«La desviación gravitacional de la luz de las estrellas alrededor del Sol durante el eclipse solar total de 1919 proporcionó mediciones que confirmaron la teoría general de la relatividad de Einstein. Usamos el Telescopio Espacial Hubble para medir el proceso análogo de microlensación astrométrica causado por una estrella cercana», dijo el equipo de Sahu. .

«El anillo y su brillo eran demasiado pequeños para ser medidos, pero su asimetría hizo que la estrella distante pareciera descentrada de su posición real», agregó Oswalt. «Esta parte de la predicción de Einstein se llama ‘lente astrométrica’ y el equipo de Sahu fue el primero en notarlo en una estrella distinta al Sol».

Esto es significativo porque ofrece otra forma de probar que la teoría de la relatividad general de Einstein es correcta. También resuelve un misterio de larga data sobre la masa y composición de Stein 2051 B mantenido durante casi un siglo y confirma la teoría del astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar, ganador del Premio Nobel de 1930, sobre la relación entre la masa y el radio de las estrellas enanas blancas. .

Además, la investigación nos ofrece otra forma de medir la masa de las estrellas. La aparente desviación de la posición de la estrella de fondo está directamente relacionada con la masa y la gravedad de la enana blanca y ahora se puede utilizar como parte de nuevos y enormes estudios para descubrir otras alineaciones aleatorias.

«Einstein estaría orgulloso», dijo Oswalt. «Una de sus predicciones clave pasó una prueba de observación muy rigurosa».

La investigación fue publicada en la revista Science.

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