El llum dels cúmuls de galàxies recolza la teoria de la relativitat

Investigadors de la Universitat de Copenhaguen (Dinamarca) han mesurat la llum procedent de cúmuls de galàxies llunyans i els resultats coincideixen amb els predits per la teoria de la relativitat d’Einstein per l’anomenat ‘corriment roent gravitacional’. L’estudi també dóna suport l’existència de matèria fosca en l’univers.

Segons la teoria de la relativitat d’Einstein, la gravetat afecta la llum. La força gravitatòria exercida per objectes molt massius fa que la llum d’objectes llunyans-com galàxies o cúmuls-es desplaci cap al vermell de l’espectre electromagnètic, en un fenomen conegut com ‘corriment cap al vermell’. Fins ara, això mai s’havia comprovat en escales majors a la del sistema solar

“Aquesta és la primera mesura de corriment roent gravitacional (redshift, en anglès) a escales cosmològiques, ja que les deteccions prèvies s’havien obtingut a escales molt menors, com la Terra o el Sol”, destaca a SINC Radek Wojtak, investigador de l’Institut Niels Bohr de la Universitat de Copenhaguen (Dinamarca).

L’equip danès ha mesurat el redshift gravitacional de la llum procedent d’uns 8.000 cúmuls de galàxies incloses en el catàleg SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Els resultats, que es publiquen aquesta setmana a Nature, són consistents amb les prediccions de la teoria de la relativitat

Els investigadors van comparar les galàxies que es troben en el centre dels cúmuls respecte a les de la perifèria, i van mesurar petites diferències en el corriment al vermell. “Vam poder observar que la llum procedent de les galàxies de l’interior havia de ‘arrossegar’ a través del camp gravitacional, mentre que per a la llum procedent de les de l’exterior sortia més fàcilment”, explica Wojtak.

Després van mesurar la massa total de tot el cúmul de galàxies i van obtenir l’energia potencial gravitatòria. Mitjançant la teoria general de la relativitat calcular el desplaçament al vermell gravitacional per les diferents ubicacions de les galàxies.

“Va resultar que els càlculs teòrics del redshift gravitacional eren totalment coherents amb les observacions astronòmiques”, recalca l’investigador. “La nostra anàlisi demostra que el corriment al vermell de la llum està proporcionalment compensat en relació amb la influència gravitacional procedent de la gravetat del cúmul de galàxies, i les nostres observacions s’ajusten a la teoria de la relativitat”.

En les últimes setmanes alguns plantejaments d’aquesta teoria, relatius a que res pot viatjar a una velocitat superior a la de la llum, s’han posat en dubte amb els resultats de l’experiment OPERA, que ha detectat neutrins a una velocitat lleugerament superior. “Si es confirma, no crec que pogués afectar els nostres resultats, ja que l’efecte d’aquest experiment és extremadament petit comparat amb el corriment roent gravitacional”, assenyala Wojtak.

El científic també destaca les aportacions de l’estudi en la investigació de l’univers fosc: “Les nostres mesuraments donen suport sòlidament el model de matèria fosca i són inconsistents amb la teoria alternativa anomenada Teves (Tensor-Vector-Scalar gravity, que tracta d’explicar les observacions per modificacionsen la gravetat sense assumir la presència de matèria fosca) “.

Un altre dels principals components de l’univers és l’energia fosca, que, segons els models teòrics, actua com si fos un buit que provoca que l’expansió de l’univers s’acceleri. Segons els càlculs basats en la teoria de la relativitat d’Einstein, l’energia fosca constitueix el 72 per cent de l’estructura de l’univers. Moltes teories alternatives intenten explicar aquesta expansió accelerada sense la presència d’energia fosca, un assumpte que també aborda l’estudi.

“Ara la teoria general de la relativitat ha estat testada a escala cosmològica i es confirma que la teoria general de la relativitat funciona, el que implica que hi ha sòlids indicis sobre la presència d’energia fosca”, apunta Wojtak. En qualsevol cas els resultats tampoc exclouen altres models alternatius de gravetat.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s