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CIENCIA. Una estrella alrededor de un agujero negro supermasivo demuestra la teoría de Einstein


Capturada por el Observatorio Europeo Austral, la estrella orbita alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, ha demostrado que la predicción de la relatividad general de Albert Einstein es correcta. Capturado por el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo del Sur (ESO) durante décadas, se ve que la estrella única llamada S2 gira alrededor del agujero negro supermasivo en una forma de espirógrafo conocida como precesión de Schwarzschild. La investigación fue publicada en Astronomía y Astrofísica .

Precesión de Schwarzschild y agujeros negros
En el movimiento y la formación de S2, es la primera vez que se detecta una precesión de Schwarzschild alrededor de un agujero negro supermasivo, lo que revela el hecho de que es cierto incluso cuando observamos las órbitas de las estrellas en el entorno más gravitacionalmente extremo. 

Además, las observaciones de la S2 durante dos décadas y media de duración, han coincidido perfectamente con las ecuaciones de la relatividad general que predicen los cambios orbitales. La relatividad general de Einstein predice que las órbitas unidas de un objeto alrededor de otro no están cerradas, como en la gravedad newtoniana, sino que avanzan hacia adelante en el plano de movimiento .   

Este famoso efecto, visto por primera vez en la órbita del planeta Mercurio alrededor del Sol, fue la primera evidencia a favor de la relatividad general. Cien años después, hemos detectado el mismo efecto en el movimiento de una estrella que orbita la fuente de radio compacta Sagitario A* en el centro de la Vía Láctea.


Los astrónomos han estado observando S2 desde la década de 1990 y han utilizado más de 330 observaciones para garantizar que la precesión observada coincida con las predicciones hechas por la relatividad general. Y lo hace. 

Debido a que las mediciones de S2 siguen tan bien la relatividad general, podemos establecer límites estrictos sobre la cantidad de material invisible, como distribuida materia oscura o posibles agujeros negros más pequeños, está presente alrededor de Sagitario A*.  Esto es de gran interés para comprender la formación y evolución de los agujeros negros supermasivos.



Fuentes:
- ESO Telescope Sees Star Dance Around Supermassive Black Hole, Proves Einstein Right. Astronomy & Astrophysics, 2020, 636, L5
- Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202037813
- https://www.eso.org/public/news/eso2006/
- GRAVITY Collaboration. https://www.eso.org/sci/facilities/paranal/instruments/gravity/overview.html


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