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martes, 30 de mayo de 2017

Los datos obtenidos por un telescopio en el centro de la Vía Láctea serán usados para buscar la fuerza que vincula la gravedad con las cuatro interacciones fundamentales

Una «trampa» para capturar a la Quinta Fuerza de la Naturaleza

Las órbitas de las estrellas SO-2 y SO-38, cerca del agujero negro central de la Vía Láctea, se usarán para poner a prueba la Relatividad General de Einstein y comprobar la existencia de una Quinta Fuerza. -


Un equipo de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA) ha descubierto un nuevo modo de probar la existencia de una hipotética quinta fuerza de la Naturaleza. Para ello, ha utilizado datos de más de dos décadas de observaciones del Observatorio Keck, en Hawaii, uno de los telescopios más potentes del mundo. El trabajo acaba de publicarse en Physical Review Letters.

La Ciencia nos enseña que existen cuatro fuerzas en el Universo: el electromagnetismo, las fuerzas nucleares fuerte y débil y la gravedad. Los físicos saben muy bien cómo funcionan las tres primeras, pero nadie ha conseguido aún "cuantificar" la gravedad. Es decir, encontrar una partícula que transporte la cantidad mínima de esa fuerza, del mismo modo que un fotón, por ejemplo, transporta la unidad mínima de luz. En otras palabras: aunque la gravedad sea para cualquiera de nosotros la más común y perceptible de las fuerzas de la Naturaleza, lo cierto es que no tenemos ni idea de cómo funciona.

Por eso, entre los múltiples intentos por comprenderla, desde hace varias décadas se han sucedido teorías que hablan de una "quinta fuerza", desconocida y que tendría, precisamente, el cometido de vincular la gravedad al resto de las fuerzas. Lo malo es que nadie ha sido capaz hasta ahora de encontrarla.

"Resulta realmente excitante - afirma Andrea Ghez, director del Galactic Center Group de la UCLA y coautor de la investigación-. Nos ha llevado 20 años llegar hasta aquí, pero ahora nuestros estudios sobre las estrellas del centro de nuestra galaxia está haciendo posible un nuevo método para observar cómo funciona la gravedad".

Ghez y sus colegas analizaron imágenes extremadamente nítidas del centro de nuestra galaxia, conseguidas gracias a los sistemas de Optica Adaptativa del Observatorio Keck. El cientñifico utilizó esta tecnología de vanguardia para rastrear las órbitas de las estrellas más cercanas a Sagitario A*, el agujero negro supermasivo que duerme en el centro de nuestra Vía Láctea. Y esas trayectorias estelares, guiadas por la enorme gravedad del agujero negro, podrían tener la llave para descubrir a la quinta fuerza.

"Observando a las estrellas moverse durante 20 años y usando medidas muy precisas tomadas de los datos del Observatorio Keck -afierma Ghez- es posible ver y acorralar a la gravedad para ver cómo funciona. Si resulta que la gravedad es impulsada por algo más que por la teoría de la Relatividad General de Einstein, entonces veremos pequeñas variaciones en las trayectorias orbitales de las estrellas".

Se trata de la primera vez que la teoría que sostiene la existencia de una quinta fuerza es sometida a prueba en un campo gravitacional tan intenso como el que genera el agujero negro central de nuestra galaxia. En otras ocasiones, se habían llevado a cabo medidas de la gravedad del Sol para encontrar pistas que nos condujeran a la quinta fuerza, pero no se consiguió resultado alguno, quizá debido a la relativa "debilidad" de la gravedad solar, especialmente si la comparamos la de Sagitario A*, cuatro millones de veces más masivo.
¿Cómo funciona la gravedad?

"Resulta emocionante -prosigue Ghez- que podamos estudiar las trayectorias de todas estas estrellas, porque así podremos, por fin, hacer una pregunta fundamental: ¿Cómo funciona la gravedad?. La teoría de Einstein la describe muy bien, pero existen muchas evidencias que demuestran que esa teoría tiene agujeros. La mera existencia de agujeros negros supermasivos nos dice que las ideas actuales sobre cómo funciona el Universo no son adecuadas para explicar lo que un agujero negro es en realidad".

Ghez y su equipo esperan con impaciencia la llegada del verano de 2018, porque será justo entonces cuando la estrella SO-2 alcance su máxima aproximación a Sagitario A*. Y eso permitirá al equipo de investigadores ver cómo la estrella es atraída con la máxima fuerza gravitatoria, una situación extrema en la que cualquier mínima desviación de la teoría de Einstein se volverá lo suficientemente grande para ser detectada.

La nueva trampa, pues, ya está colocada. Y pronto veremos si, como ha venido haciendo hasta ahora, la gravedad vuelve a conseguir evitarla...