Conmemorando los 100 años de la Teoría de la Relatividad General de Einstein

Equipo de estudiantes de la Universidad de La Serena recrearán el Experimento de Eddington que demostró que Einstein tenía razón

29 Mayo 2019

El 2 de julio de 2019, un eclipse total de sol barrerá el Océano Pacífico Sur antes de bloquear el Sol a lo largo de una estrecha franja de Chile y Argentina. Este eclipse pasará directamente sobre el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) en Chile. Durante el breve lapso de dos minutos de totalidad cuando la Luna cubra totalmente al Sol, un equipo de astrónomos del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica y estudiantes de la Universidad de La Serena intentarán detectar la diminuta desviación de la luz de las estrellas causada por la gravedad del Sol y volver a recrear un experimento hecho originalmente hace 100 años que convirtió a Albert Einstein en un nombre familiar.

Albert Einstein publicó su Teoría General de la Relatividad en 1915.  Una de sus predicciones era que los objetos muy pesados con mucha masa pueden doblar el espacio.  Por lo tanto, la gravedad del Sol doblaría la luz de las estrellas detrás de él.  El astrónomo Arthur Eddington se dio cuenta que esta predicción podria probarse durante un eclipse solar total, cuando es posible ver estrellas cerca del sol.  Si Einstein tenía razón, las estrellas que aparecen cerca de un Sol eclipsado en el cielo, aparecerán desviadas de sus posiciones normales.

El eclipse solar del 29 de Mayo de 1919 le dio a Eddington la oportunidad de verificar esta predicción.  Para mejorar las posibilidades de éxito, se reunió a dos equipos para observar el eclipse, uno en Africa y otro en América del Sur.  Los datos combinados de estos dos lugares confirmaron la desviación de la luz de las estrellas y afirmaron la teoría de Einstein.

Juan Seguel (CTIO), Rob Sparks (NOAO) y cuatro estudiantes de la Universidad de La Serena, Gabriela Bustos, Sebastián Suárez, Javier Segura y Ana León, planificarán y ejecutarán las observaciones desde la cumbre de Cerro Tololo. Usando un Telescopio Celestron Nexstar de 11 "con una Hyperstar y una cámara ZWO de alta velocidad, el equipo fotografiará el Sol y las estrellas cercanas durante el eclipse solar el 2 de julio. El equipo tomará imágenes de calibración antes y después del eclipse, así como muchas Imágenes durante el evento para intentar medir la desviación pronosticada muy pequeña de la luz estelar.

El ser capaz de reproducir el experimento que confirmó la Teoría de la Relatividad de Einstein, una teoría que expandió ampliamente nuestro conocimiento del espacio, tiempo y masa, y el hacerlo en una institución de investigación tan importante como CTIO, es muy motivante.  Reconociendo que una oportunidad de estar involucrado en algo como esto es rara, Gabriela esta esperando el 2 de Julio, cuando ella y sus compañeros estudiantes, "se encuentren en un lugar donde se está estableciendo la ciencia y no solo apreciando el eclipse como turistas."

Más tarde, los estudiantes, su profesor, el astrónomo Dr. Guillermo Damke y un grupo más grande de estudiantes de la clase de Astronomía Observacional analizarán las imágenes. Como dice Ana, “será un gran desafío conciliar nuestros estudios en la Universidad con la preparación y planificación necesarias para el precioso día”. Y Sebastian espera aprovechar esta oportunidad para “aplicar todo lo que estamos aprendiendo como estudiantes de Astronomía y ganar experiencia para el futuro ".

"Estamos trabajando muy rápido para poder obtener las imágenes necesarias con nuestro equipo el 2 de julio y para medir el efecto de la gravedad predicha por Einstein", explicó Seguel. El grupo actualmente está ocupado obteniendo y probando el equipo necesario para replicar el Experimento de Eddington y está escribiendo guiones para controlar el telescopio y la cámara durante el breve tiempo de la totalidad.

“Uno de los desafíos que enfrenta este eclipse es que ocurre cuando el Sol está bajo en el cielo; el aumento de la distorsión atmosférica y la turbulencia de la baja elevación hará que las mediciones sean sustancialmente más difíciles y pueden abrumar la sutil desviación de la luz de las estrellas", señala Sparks. Seguel agrega: "Somos conscientes de que las condiciones no son las ideales, pero creemos que debemos hacer las mediciones conmemorando el centenario del experimento, y también preparar al grupo de estudiantes de Astronomía con los detalles técnicos que involucra este tipo de experiencia".

Incluso si la medición no tiene éxito eta vez, el equipo tendrá otra oportunidad el 14 de Diciembre de 2020, cuando se verá otro eclipse solar total desde el sur de Chile.  Este eclipse será mucho más alto en el cielo, lo que dará una mejor oportunidad para realizar las observaciones desafiantes necesarias para repetir este experimento histórico.

Poder reproducir el experimento que confirmó la Teoría de la Relatividad de Einstein, una teoría que cambió la forma en que se ha hecho la ciencia desde entonces, y hacerlo en una importante institución de investigación astronómica como CTIO, es muy motivador. Reconociendo que es rara la oportunidad de involucrarse en algo como esto, Gabriela espera con ansias el 2 de julio, cuando ella y sus compañeros de estudios “se encuentren en un lugar donde se desarrollará la ciencia y no solo apreciarán el eclipse como turistas”.

Sea cual sea el resultado del experimento, el comentario de Javier se hace eco del de todos los involucrados: "¡El eclipse de 2019 será una oportunidad única que no se puede perder!"

Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab1901.