En el año 1687, el físico inglés, Isaac Newton presentó su renombrada Ley de la Gravitación Universal. La noción de que todos los objetos experimentan una atracción proporcional a su masa fue una idea revolucionaria que proporcionó una valiosa ayuda para desentrañar las estructuras del universo.
No obstante, incluso la influyente obra de Newton tenía sus limitaciones, especialmente cuando se trataba de explicar fenómenos gravitatorios como los agujeros negros y las ondas gravitatorias.
Por fortuna, a principios del siglo XX, Albert Einstein irrumpió en escena con su Teoría de la Relatividad General, contribuyendo a resolver algunas de estas cuestiones.
Sin embargo, el espacio es vasto, y hasta los cerebros como el de Einstein ocasionalmente se topan con barreras insalvables. Uno de los límites más conocidos se encuentra en el centro de un agujero negro, donde se halla la singularidad, un punto en el que la célebre teoría de Einstein parece ceder por completo.
Ahora, un reciente estudio llevado a cabo por científicos de la Universidad Sejong de Corea del Sur sugiere que otro límite para la comprensión de la gravedad según Newton y Einstein podría manifestarse en los movimientos orbitales de estrellas binarias de largo periodo y amplia separación, conocidas simplemente como “binarias anchas”. Los hallazgos de esta investigación han sido publicados este mes en The Astrophysical Journal.
Después de examinar minuciosamente 26.500 sistemas de estrellas binarias distantes, dentro de un radio de 650 años luz, captados por el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, el coautor del estudio Kyu-Hyun Chae hizo un descubrimiento intrigante.
Cuando estas parejas celestiales experimentaban aceleraciones orbitales extremadamente bajas, aproximadamente 0,1 nanómetros por segundo al cuadrado, las aceleraciones observadas resultaban entre un 30% y un 40% superiores a las que los modelos de Newton-Einstein predecirían.
Sin embargo, si estas aceleraciones sobrepasaban los 10 nanómetros por segundo al cuadrado, se alineaban con las predicciones de la teoría de Newton-Einstein. Un fenómeno peculiar se manifiesta particularmente en estas aceleraciones ultra bajas.
En el marco de la gravedad convencional, es aquí donde las nociones de materia oscura asumen un papel de vital relevancia.
Dado que los científicos tienen un conocimiento limitado de esta forma hipotética de materia y energía, que supuestamente constituye la mayor parte del universo, es plausible que la materia oscura ejerza influencia en esta inusual interacción gravitatoria.
No obstante, Chae sostiene que la Dinámica Newtoniana Modificada, también conocida como MOND (por sus siglas en inglés) -una teoría que fue propuesta por primera vez en 1983 por el científico israelí Mordehai Milgrom-, podría explicar (junto a otras anomalías galácticas) estas desviaciones en aceleraciones de baja magnitud.
Uno de los aspectos más sorprendentes es que una teoría de la gravedad influenciada por MOND -de la cual también es coautor el investigador Milgrom- ofrece una explicación para este inusual aumento del 1.4 veces en la aceleración.
Esta teoría es conocida como lagrangiano cuadrático A, o AQUAL, y según Chae, su estudio “constituye una prueba directa de la desviación de la gravedad estándar en condiciones de baja aceleración”.
“Esta discrepancia sistemática coincide con el factor de impulso que la teoría AQUAL predice para las aceleraciones cinemáticas en órbitas circulares bajo el campo gravitatorio galáctico”, señala Chae en el artículo.
De manera análoga a cómo la teoría de Newton-Einstein se fundamenta en la siempre enigmática partícula denominada materia oscura, MOND también presenta sus propias limitaciones y desafíos.
El estudio de Chae parece respaldar ampliamente a la Dinámica Newtoniana Modificada, aunque esta teoría aún permanece en el ámbito de la especulación. Necesitará un mayor respaldo observacional antes de que pueda verdaderamente trastocar nuestra comprensión contemporánea de la gravedad y del vasto universo en el que habitamos.
