Nuevas pruebas de la teoría de Einstein confirman que el Sol está perdiendo masa

El mejor de los planetas, Mercurio, está en proceso de confirmar algo muy importante acerca de nuestro Sol: está perdiendo masa.

Mercurio, el planeta más cercano al Sol, en el pasado nos ha ayudado a estudiar la gravedad. Albert Einstein demostró que las leyes de movimiento de Newton se rompen cuando hablamos de masas muy granes. Einstein creó su teoría de la relatividad general para explicarlo: la gravedad es una manifestación de la deformación del espacio–tiempo causada por cuerpos masivos como el Sol. La órbita de Mercurio muestra esta deformación con mayor claridad, y antes del trabajo de Einstein los científicos estaban desconcertados por su rareza, atribuyéndola a los efectos gravitacionales de un planeta ficticio llamado Vulcano. Ahora, un equipo de investigadores en los Estados Unidos está usando las nuevas mediciones de la órbita de Mercurio para aprender más sobre el Sol y sobre la teoría de Einstein.

Los investigadores se dedicaron a llevar adelante la prueba más grande hasta ahora de algo llamado el Principio de equivalencia de Einstein. Antonio Genova, autor del estudio del MIT, describe el principio de la siguiente forma: “Nadie es capaz de distinguir entre un campo gravitatorio uniforme y un sistema de referencia no inercial”. Es como cuando estás en un elevador y puedes sentir que la gravedad te está empujando con mayor o menor intensidad, pero en realidad solamente estás acelerando.

Probar este principio requiere comparar dos formas de calcular la masa: una que se basa en cómo se comporta un objeto en el campo gravitatorio uniforme, y otra que se basa en cuánta fuerza se necesita para empujar ese objeto. Básicamente, es como comparar cuánto pesas en la Tierra con cuánto pesarías si estuvieras en un cohete acelerando lo suficiente para reproducir perfectamente la gravedad de la Tierra (aproximadamente 10 metros por segundo al cuadrado).

Si esos valores de masa son iguales, el principio de equivalencia de Einstein es verdadero. En este caso en partícular, los investigadores estaban interesados en el centro de masa del Sistema Solar, ese punto alrededor del cual viaja todo el sistema, incluso el mismo Sol. El principio de equivalencia se mantendría si medimos la ubicación del centro de masa y se encuentra en el mismo lugar que sería predicho por la combinación de la fuerza gravitatoria del Sol sobre sí mismo y de los planetas sobre el Sol. Si estas ubicaciones fueran diferentes, implicaría que la masa de los cuerpos que se usaron para calcular la ubicación tendrían que ser diferentes, y por tanto el principio de equivalencia de Einstein sería incorrecto.

Al medir la órbita de Mercurio durante un largo tiempo, los científicos cuentan con una forma de descubrir pequeñas diferencias entre las predicciones teóricas de la gravedad del Sol y lo que realmente observamos. Afortunadamente, la sonda MESSENGER estuvo en la órbita de Mercurio para hacer estas mediciones (y se estrelló en el planeta en 2015).

Los datos de MESSENGER revelaron que la teoría de Einstein todavía no es incorrecta. Con mejores equipos los científicos algún día podrían realizar nuevas pruebas con aún más precisión, y quizás encontrar un lugar en el que las medidas difieran un poco de sus teorías. Sin embargo, esto todavía no es posible.

El equipo de MESSENGER también fue capaz de determinar cómo cambia la gravedad del Sol con el paso del tiempo, basándose en cómo pierde masa y como esa pérdida hace que las órbitas de los planetas se ensanchen. Los datos recopilados en siete años y las observaciones de cómo el Sol consume su combustible de hidrógeno, revelan que el Sol poco a poco está perdiendo su “agarre” de Mercurio. Esta fue una de las “primeras observaciones experimentales de la pérdida de masa solar”, según un estudio publicado recientemente en Nature Communications.

Este efecto es algo minúsculo, y podría ocasionar un ensanchamiento de la órbita de la Tierra de apenas menos de 2,5 centímetros por año. Eso es prácticamente nada y no tienen ningún efecto en la vida diaria de los seres humanos. “Este tipo de información no es motivo de preocupación”, explica Genova, “pero podría ser muy útil para estudiar el Sol”. Incluso podría facilitar a los científicos con otra forma de medir el comportamiento del interior del Sol.

El astrofísico Konstantin Batygin, de Caltech, piensa que el informe fue “bastante genial”, según un email enviado a Gizmodo. Especialmente le gusta que básicamente no hay ningún cambio en la constante gravitatoria, “G”, en las mediciones. Esta es otra prueba de la consistencia de la gravedad. Una vez más, nuestras teorías han sido confirmadas por nuevas mediciones precisas.

Como recordatorio, todos estos datos vienen con una nota al pie: los científicos siempre pueden lograr mejores resultados y mayor certeza de los datos, mientras existan mejores equipos.

Y más importante, comentan en Gizmodo, esto debería servirte para recordar que Mercurio un planeta increíble y muy útil que nadie debería menospreciar. Después de todo, gracias a monitorearlo podemos seguir respaldando una de las teorías más importantes de la física: esa que describe la gravedad.

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