Detectan signos sorprendentes del colapso de las leyes de la gravedad en estrellas gemelas: ScienceAlert

En 1859, el astrónomo y matemático francés Urbain Le Verrier detectó algo extraño: Mercurio se desvió en su danza alrededor del Sol, desafiando la ordenada precesión predicha por física newtoniana.

Esta extraña anomalía no podía explicarse porque planetas desconocidos estuvieran tirando de la órbita de Mercurio; sólo de la teoría general de la relatividad del físico Albert Einstein de 1915, que describe cómo la gravedad crea curvas en la estructura del espacio-tiempo.

La teoría general de Einstein se ha mantenido firme durante el siglo transcurrido desde entonces, pero hay algunas cosas sobre el Universo que su alucinante modelo no puede explicar. Se descompone, por ejemplo, en el centro de los agujeros negros y en los albores del Universo, y no se adapta muy fácilmente a la mecánica cuántica, lo que ha llevado a algunos físicos a reflexionar sobre soluciones alternativas sobre cómo funciona la gravedad.

Si bien estas ideas siguen siendo teorías marginales, el descubrimiento de anomalías gravitacionales en estrellas gemelas muy separadas con aceleración infinitesimal vuelve a poner en duda la teoría general de Einstein.

En un nuevo estudio, el astrofísico Kyu-Hyun Chae de la Universidad Sejong en Corea analizó casi 2.500 sistemas estelares binarios observados por el telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, concluyendo que la gravedad estándar se está descomponiendo en algunos puntos dentro de ellos.

Chae informó por primera vez haber encontrado anomalías gravitacionales mediados de 2023 en un estudio de los movimientos orbitales de grandes sistemas binarios, anomalías que, según él, representaban evidencia de una teoría modificada de la gravedad, llamada dinámica newtoniana modificada (MUNDO).

Sin embargo, algunos físicos no estuvieron de acuerdo y sugerido en su lugar su muestra había sido «contaminada» por la atracción de compañeros cercanos no detectados en sistemas estelares binarios. En otras palabras, las aceleraciones mayores de lo esperado que Chae observó en algunos sistemas binarios grandes fueron más probablemente el efecto de intrusos acechando en las sombras que Chae no había notado.

Así que el físico de la Universidad Sejong intentó volver a probar sus métodos en un subconjunto más pequeño y refinado de estrellas binarias «puras». Chae descubrió que las estrellas gemelas que orbitan muy cerca se comportan de manera consistente con la dinámica newtoniana clásica, por lo que no hay problemas.

Pero las estrellas binarias separadas por más de 2.000 unidades astronómicas parecieron obtener un «aumento» de velocidad a bajas aceleraciones, contrariamente a lo que predice la mecánica clásica e independientemente de si se incluyó o no hipotética materia oscura en los modelos.

«Esta anomalía gravitacional implica una ruptura de baja aceleración tanto de la dinámica newtoniana como de la relatividad general y, por lo tanto, tiene inmensas implicaciones para la astrofísica, la cosmología y la física fundamental», dijo Chae. escribe en su nuevo artículo.

«Por lo tanto, no se puede enfatizar lo suficiente la importancia de confirmar la anomalía alegada mediante tantos estudios independientes como sea posible».

Si bien dos estudios realizados por el mismo investigador están a años luz de exigir una verificación independiente de hallazgos que destrozan la teoría, Chae cree que sus métodos son sólidos. A pesar de que él él admite que las interpretaciones teóricas de la anomalía reportada están «completamente abiertas».

Sin embargo, también lo hace algunas grandes declaraciones en su artículo cómo «el paradigma de la materia oscura parece ahora destinado a ser abandonado» y que «la cosmología estándar basada en la relatividad general ya no parece válida, ni siquiera en principio».

Este tipo de afirmaciones requieren pruebas ridículamente sólidas que las respalden, replicadas una y otra vez. Sin duda, el artículo de Chae será examinado minuciosamente por sus colegas. Sin embargo, es en descubrimientos como este donde podemos encontrar una manera de llenar nuestros vacíos de conocimiento sobre los misterios restantes de la gravedad.

«La evidencia de una mayor gravedad en el régimen de baja aceleración ahora es bastante clara», dijo Chae. escribe«Aunque la comunidad científica debería seguir recopilando más pruebas de futuras observaciones».

El estudio fue publicado en El diario de astrofísica.