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domingo, 18 de diciembre de 2016

La nueva teoría de la gravedad de Verlinde pasa la primera prueba

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Una nueva y controvertida hipótesis sugiere que nuestra comprensión de la gravedad es incorrecta, y acaba de pasar una importante primera prueba. Propuesta por primera vez en 2010, la nueva hipótesis plantea que la gravedad podría comportarse y surgir de manera muy diferente a como lo pronosticara Einstein.

La flexión de la luz permite a los astrónomos medir la distribución de la gravedad alrededor de las galaxias, incluso en distancias cien veces mayores que la propia galaxia. Crédito: APS/Alan Stonebraker; galaxy images from STScI/AURA, NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team
Un equipo liderado por la astrónoma Margot Brouwer (Observatorio de Leiden, Países Bajos) ha probado la nueva teoría del físico teórico Erik Verlinde (Universidad de Amsterdam) por primera vez mediante el efecto de lente gravitacional. Brouwer y su equipo midieron la distribución de la gravedad de más de 33.000 galaxias para poner a prueba la predicción de Verlinde. Y los resultados concluyen que la teoría de Verlinde concuerda bien con las medidas de distribución de la gravedad.

Según explican, la gravedad de las galaxias curva el espacio, de modo que la luz que recorre este espacio también se curva, como a través de una lente. El fondo de galaxias que se encuentran muy lejos, detrás de la galaxia en primer plano (lente), aparece así ligeramente distorsionado. Este efecto puede medirse para determinar la distribución de la gravedad alrededor de una galaxia de primer plano. Los astrónomos han medido, sin embargo, que a distancias de hasta cien veces el radio de la galaxia, la fuerza de la gravedad es mucho más fuerte que lo que predice la teoría de la gravedad de Einstein. La teoría que ahora existe sólo funciona cuando se añaden partículas invisibles, la llamada materia oscura.

Verlinde afirma que, no sólo explica el mecanismo detrás de la gravedad con su alternativa a la teoría de Einstein, sino también el origen de la misteriosa gravedad extra que los astrónomos atribuyen actualmente a la materia oscura. La nueva teoría de Verlinde predice cuánta gravedad debe existir, basada sólo en la masa de la materia visible.

Brouwer calculó la predicción de Verlinde para la gravedad de 33.613 galaxias, basado solamente en su masa visible. Comparó esta predicción con la distribución de la gravedad medida por la lente gravitacional, a fin de probar la teoría de Verlinde. Su conclusión es que la predicción concuerda bien con la distribución de la gravedad observada, aunque señala que la materia oscura también podría explicar la fuerza gravitacional adicional. La presencia de materia oscura, requiere de cuatro parámetros libres, que deben ajustarse a la observación. La teoría de Verlinde proporciona una predicción directa, sin parámetros libres.


El enfoque de Verlinde afirma que no necesitamos para nada la materia oscura, solo necesitamos repensar la gravedad.
«Su sugerencia es que la gravedad no es una fuerza fundamental de la naturaleza, sino un fenómeno emergente, al igual que la temperatura es un fenómeno emergente que surge del movimiento de las partículas microscópicas.
En otras palabras, la gravedad es un efecto secundario, no la causa, de lo que está sucediendo en el Universo.»
Es importante destacar que esto es sólo una prueba muy temprana de la hipótesis de Verlinde, y va a costar mucho esfuerzo refutar más de un siglo de pensamiento aceptado sobre la gravedad y la materia oscura. Además, la hipótesis de Verlinde podría deshacerse de la misteriosa materia oscura, pero, tampoco encaja con todo lo que vemos en el Universo.

La nueva teoría actualmente sólo es aplicable a sistemas aislados, esféricos y estáticos, mientras que el universo es dinámico y complejo. Muchas observaciones todavía no pueden ser explicadas por la nueva teoría, por lo que la materia oscura todavía está vigente. Brouwer: "La cuestión ahora es cómo se desarrolla la teoría, y cómo se puede probar más a fondo. El resultado de esta primera prueba definitivamente parece interesante".


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- Ref. Phys.org, 16 dic. 2016 - Ref. Science Alert.com, 17 dic 2016
- Publicación: Margot M. Brouwer et al. First test of Verlinde's theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurements, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2016). DOI: 10.1093/mnras/stw3192 , On Arxiv.
- Vídeo https://youtu.be/c_a2jWYk8A0

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