Extrañas señales del espacio permiten poner a prueba a Einstein

Unas raras señales de radio cósmicas resultan más eficaces para probar un principios básico que subyace a la teoría de la relatividad general de Einstein que métodos basados en estallidos de rayos gamma.

por Tu otro diario /


Este nuevo método, recién publicado como primer autor en la revista Physical Review Letters por Peter Mészáros, profesor de Física en la Universidad Estatal de Pensilvania, se considera un homenaje importante a Einstein en el 100 aniversario de su primera formulación del principio de equivalencia, que es un componente clave de la teoría de la Relatividad General de Einstein.

En términos más generales, también es un componente clave del concepto de que la geometría del espacio-tiempo se curva por la densidad de la masa de las galaxias individuales, las estrellas, los planetas y otros objetos.

Las explosiones rápidas de radio (FRB por sus siglas en inglés) son súper breves explosiones de energía de sólo unos pocos milisegundos de duración. Hasta ahora, sólo alrededor de una docena se han detectado en la Tierra. Parecen estar causados por misteriosos acontecimientos más allá de la Vía Láctea, y, posiblemente, incluso más allá del Grupo Local de galaxias que incluye la Vía Láctea. La nueva técnica será importante para el análisis de la abundancia de observaciones de este tipo de explosiones, que se espera de nuevos radiotelescopios avanzados.

"Con abundante información observacional en el futuro, podemos obtener una mejor comprensión de la naturaleza física de las explosiones rápida de radio", dijo Peter Mészáros.

Como todas las otras formas de radiación electromagnética, incluyendo la luz visible, estas explosiones viajan a través del espacio en forma de ondas de partículas de fotones. El número de crestas de ondas que llegan de estas explosiones por segundo -su frecuencia-, está en el mismo rango que el de las señales de radio.

"Cuando detectores más poderosos nos proporcionen más observaciones", Mészáros, dijo, "también vamos a ser capaces de utilizarlas como una sonda de sus galaxias anfitrionas, el espacio entre las galaxias, la estructura cósmica del universo y como una prueba de la física fundamental".

Se espera que el impacto del nuevo método aumente significativamente a medida que se observen más explosiones. "Si se prueba que están originadas fuera de la Vía Láctea, y si sus distancias pueden ser medidas con precisión, será una nueva herramienta poderosa para probar el Principio de Equivalencia de Einstein y para extender el rango de energía probado hasta frecuencias de banda de radio", dijo Mészáros.

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El Principio de Equivalencia de Einstein requiere que dos fotones de diferentes frecuencias, emitidos al mismo tiempo desde la misma fuente y que viajan a través de los mismos campos gravitacionales, deben llegar a la Tierra en exactamente el mismo tiempo. "Si es correcto, cualquier retraso de tiempo que pueda ocurrir entre estos dos fotones no debe ser debido a los campos gravitatorios que experimentaron durante sus viajes, sino que debe ser debido sólo a otros efectos físicos", dijo Mészáros. "Al medir cómo de cerca en el tiempo llegan los dos fotones, podemos comprobar hasta qué punto obedecen al Principio de Equivalencia".

Más específicamente, Mészáros dijo que la prueba que él y sus colaboradores desarrollaron implica un análisis de cuánta curvatura en el espacio han experimentado los fotones debido a objetos masivos a lo largo o cerca de su camino a través del espacio.