¿Dónde están realmente las estrellas? Los astrónomos explican que lo que vemos en el cielo es un espejismo

El universo está en constante movimiento. No obstante, lo que vemos es solo una proyección, una imagen distorsionada por las leyes de la física, y las estrellas que admiramos ocupan, en realidad, posiciones distintas a las que percibimos.

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Un científico español crea un nuevo método para determinar la posición real de las estrellas

Cuando miramos el cielo nocturno y contemplamos las estrellas que iluminan la oscuridad, tendemos a creer que las estrellas que vemos ocupan exactamente el lugar que percibimos. Sin embargo, lo que vemos no es otra cosa que un espejismo.

Entender en profundidad este espejismo es esencial para estudiar el espacio con precisión y conocer las amenazas, especialmente cuando se trata de objetos como asteroides o exoplanetas que podrían dirigirse hacia nuestro planeta.

La luz se curva en presencia de gravedad

La razón detrás de estos desplazamientos es un fenómeno llamado curvatura de los rayos luminosos, causado por la interacción de la luz con la gravedad. Más precisamente con los campos gravitatorios intensos, como el del Sol.

Cuando la luz de una estrella u objeto pasa cerca de un campo gravitacional fuerte, sus rayos - que generalmente viajan en línea recta- se curvan, creando una trayectoria no directa hacia nosotros. Esto hace que la posición aparente de estos objetos no coincida con su ubicación real en el espacio.

El efecto es relativamente pequeño, pero puede llevar a un error muy grande en estudios de alta precisión, como los que se realizan en astrometría, una rama que estudia la posición y movimiento de los astros.

Este fenómeno no es nuevo. Desde la época de Newton se conocía que la luz se desviaba al atravesar campos gravitatorios. Sin embargo, fue el científico alemán Johan Georg von Soldner quien en el siglo XIX logró calcular por primera vez un ángulo de desviación de luz al rozar el disco solar: 0,87 segundos de arco. Aunque pequeño, fue un hallazgo sorprendente para la época.

Nuevos métodos para medir el cosmos

La desviación gravitacional de la luz por un cuerpo masivo ha sido objeto de intensa investigación durante más de tres siglos, y los expertos continúan buscando formas de hacer que estos cálculos sean los más precisos posibles.

La curvatura de la luz en el espacio se utiliza para determinar la masa de los astros lejanos, para conocer las características de una galaxia en el horizonte o para encontrar agujeros negros.

Recientemente, Óscar del Barco, un físico de la Universidad de Murcia, ha planteado una nueva técnica que mejora estas mediciones. Una de las más revolucionarias es la llamada “enfoque del medio material”. Esta idea plantea que la gravedad es como una especie de lente gigante que curva la luz a su paso.

En simples palabras, en vez de pensar en la gravedad como una fuerza que atrae los objetos, se imagina que es como un material transparente, como el vidrio, pero que puede cambiar su densidad. Cuando la luz pasa por este material, se desvía, similar a lo que ocurre cuando la luz pasa a través de una lupa.

El enfoque del medio material es una forma de visualizar y estudiar cómo la gravedad afecta a la trayectoria de la luz, comparándola con el efecto que tiene un material transparente sobre la luz.

Esta técnica se aplicó con éxito en el estudio de las trayectorias de los asteroides Apophis y Dimorphos. Este avance no sólo perfecciona la comprensión teórica de la interacción entre la luz y los objetos celestes, sino que también ofrece aplicaciones prácticas para la exploración y el monitoreo espacial.

Por ejemplo, en el caso de estos asteroides, las nuevas ecuaciones permiten ajustar con mayor precisión sus posiciones. Aunque en el caso de Apophis las diferencias podrían ser menores, en el de Dimorphos estas correcciones podrían tener un impacto significativo en futuros estudios sobre su órbita.

El experto asegura que estos cálculos podrían aplicarse también a sistemas fuera del sistema solar, como Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, y su planeta conocido, Próxima Centauri b. Según los nuevos resultados, el error angular sería similar al tamaño de la estrella, lo que requeriría correcciones en el estudio de su órbita.

Además, en el contexto de misiones futuras, como las del telescopio espacial Euclid, contar con estos cálculos resulta fundamental para realizar observaciones más precisas y se podrían generar mapas más exactos de la distribución de masa en los cúmulos galácticos.

Referencia de la noticia:

An accurate equation for the gravitational bending of light by a static massive object, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2024. Oscar del Barco et. al.