Los cúmulos galácticos dan la razón a Einstein

MADRID 28 Sep. (EUROPA PRESS) -

Todas las observaciones de la astronomía se basan en la luz emitida por las estrellas y las galaxias y, de acuerdo con la teoría de la relatividad, la luz se ve afectada por la gravedad. Al mismo tiempo, todas las interpretaciones de la astronomía se basan en la exactitud de la teoría de la relatividad, pero nunca antes había sido posible poner a prueba la teoría de la gravedad de Einstein a escalas mayores que las del sistema solar.

Ahora, astrofísicos del Centro de Cosmología Oscura del Instituto Niels Bohr (Dinamarca) han logrado medir cómo la gravedad afecta a la luz que sale de los cúmulos de galaxias y demostrar que las observaciones confirman las predicciones teóricas. Los resultados han sido publicados en la prestigiosa revista científica 'Nature'.

Las observaciones de grandes distancias en el universo se basan en mediciones del redshift (desplazamiento hacia el rojo), fenómeno por el cual la longitud de onda de la luz de las galaxias lejanas se desplaza hacia el rojo cuanto mayor es la distancia entre estas y el observador. El redshift indica hasta qué punto el universo se ha expandido desde que la luz comenzó a expandirse hasta que es medida en la Tierra.

Además, de acuerdo con la teoría general de la relatividad de Einstein, la luz, y por lo tanto el redshift, también se ve afectada por la gravedad de las grandes masas, como los cúmulos de galaxias, que ocasionan un redshift gravitacional de la luz. Sin embargo, hasta ahora, la influencia gravitatoria de la luz nunca se había medido a escala cosmológica.

El astrofísico Radek Wojtak del Centro de Cosmología Oscura, junto con sus colaboradores Steen Hansen y Jens Hjorth, analizó mediciones de luz galáctica en alrededor de 8.000 cúmulos de galaxias. Los cúmulos de galaxias son acumulaciones de miles de galaxias, unidas por su propia gravedad; esta gravedad afecta a la luz que es enviada al espacio desde las galaxias.

Los investigadores estudiaron las galaxias que se encuentran en el centro de los cúmulos y las que se encuentran en la periferia, y midieron la longitud de las ondas de luz. "Pudimos medir pequeñas diferencias en el redshift de las galaxias y observar que la luz de las galaxias del interior de un cúmulo tenía que 'arrastrarse' a través del campo gravitatorio, mientras que la luz de las galaxias distantes del centro lo tenía más fácil para salir", explica Radek Wojtak.

Posteriormente, los científicos midieron la masa total del cúmulo de galaxias para hallar el potencial gravitatorio. Mediante el uso de la teoría de la relatividad general, pudieron calcular el redshift gravitacional de las diferentes localizaciones de las galaxias.

"Resultó que los cálculos teóricos del redshift gravitacional basados en la teoría de la relatividad general estaban en completo acuerdo con las observaciones astronómicas. Nuestro análisis de los datos sobre los cúmulos de galaxias muestra que el redshift de la luz se encuentra proporcionalmente compensado en relación con la influencia gravitacional de la gravedad de un cúmulo galáctico. De esta manera, nuestras observaciones confirman la teoría de la relatividad ", afirma Radek Wojtak.

Los nuevos resultados sobre la gravedad conforman una nueva pieza de conocimiento sobre la comprensión del universo oculto y visible. "Ahora la teoría de la relatividad general ha sido probada a una escala cosmológica y esto significa que hay un fuerte indicio de la presencia de energía oscura", concluye Radek Wojtak.