La gravedad en la Vía Láctea se comporta como predijo la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, confirmando la validez de la teoría en escalas galácticas.
Es la conclusión de la prueba de gravedad más precisa fuera del Sistema Solar, realizada por un equipo internacional de astrónomos al combinar datos tomados con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO).
En 1915 Albert Einstein propuso su teoría general de la relatividad (GR) para explicar cómo funciona la gravedad. Desde entonces, esta teoría ha pasado una serie de pruebas de alta precisión dentro del sistema solar, pero no ha habido pruebas precisas de ella en grandes escalas astronómicas.
Se sabe desde 1929 que el Universo se está expandiendo, pero en 1998 dos equipos de astrónomos demostraron que el Universo se está expandiendo más rápido en la actualidad que en el pasado. Este descubrimiento, que ganó el Premio Nobel en 2011, no se puede explicar a menos que el Universo esté compuesto principalmente por un componente exótico llamado energía oscura.
Sin embargo, esta interpretación se basa en que la teoría de Einstein es la teoría correcta de la gravedad en escalas cosmológicas. Probar las propiedades de la gravedad a larga distancia es importante para validar el modelo cosmológico.
Un equipo de astrónomos, dirigido por el doctor Thomas Collett del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth, utilizó una galaxia cercana como lente gravitacional para hacer una prueba precisa de la gravedad en escalas de longitud astronómica.
"La Relatividad General predice que los objetos masivos deforman el espacio-tiempo, esto significa que cuando la luz pasa cerca de otra galaxia se desvía el camino de la luz --explica Collett, cuyo trabajo se publica en Science--. Si dos galaxias están alineadas a lo largo de nuestra línea de visión esto puede dar lugar a un fenómeno llamado lente gravitacional fuerte, donde vemos múltiples imágenes de la galaxia de fondo. Si conocemos la masa de la galaxia en primer plano, entonces la cantidad de separación entre las múltiples imágenes nos dice si la Relatividad General es la teoría correcta de la gravedad en las escalas galácticas".
Se conocen unos pocos cientos de lentes gravitacionales fuertes, pero la mayoría están demasiado distantes para medir con precisión su masa, por lo que no se pueden usar para evaluar con precisión la teoría de la relatividad. Sin embargo, la galaxia ESO325-G004 se encuentra entre las lentes más cercanas, a 500 millones de años luz de la Tierra.
Según explica el doctor Collett, los científicos utilizaron datos del VLT en Chile para medir cómo de rápido se movían las estrellas en E325, lo que les permitió inferir cuánta masa debe haber en E325 para mantener estas estrellas en órbita.
"Luego comparamos esta masa a las fuertes separaciones de imágenes con lente que observamos con el telescopio espacial Hubble y el resultado fue justo lo que la teoría de la relatividad predice con una precisión del 9% --continúa--. Esta es la prueba extrasolar más precisa de la teoría hasta la fecha, desde una sola galaxia".
