BepiColombo despega en busca de Einstein

• Título del artículo original: A new general relativistic contribution to Mercury’s perihelion advance
• Autor: Clifford M. Will
• Institución del primer autor: Universidad de Florida y GReCO, Insituto de Astrofísica de París
• Estado: Acceso abierto en arXiv
• Astrobito original: BepiColombo blasts off in pursuit of Einstein por Philippa Cole

El 20 de Octubre,  BepiColombo despegó de Kourou en un viaje de cinco años a Mercurio. BepiColombo es una misión conjunta entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Aeroespacial de Japón (JAXA), las cuales tienen como objetivo  estudiar el planeta más pequeño y menos estudiado del sistema solar interior. La misión conformada por dos orbitadores científicos, los cuales serán llevados a Mercurio mediante un módulo de transferencia, aprovechando la propulsión solar eléctrica y los sobrevuelos  de asistencia gravitatoria para colocarlos en órbitas alrededor de Mercurio en 2025. BepiColombo necesitará soportar las temperaturas de un horno de Pizza (hasta 450°C/840°F), además de luchar contra la enorme atracción gravitacional del Sol con el fin de orbitar exitosamente al vecino más cercano del Sol.

Figura 1: Lanzamiento de BepiColombo el 20 de Octubre de 2018 de Kourou. Crédito de la imagen ESA.

La misión Mensajero de la NASA fue la última nave espacial que se aventuró tan cerca del Sol, y mientras muchas preguntas fueron contestadas con 4 años de observaciones, muchas más se abrieron. BepiColombo ahora está lista para buscar estas respuestas. Hay muchos objetivos científicos relacionados con la geología y magnetósfera de Mercurio — por ejemplo ¿por qué se está reduciendo? —Los autores del artículo de hoy, explican que BepiColombo también puede poner a prueba a Einstein (otra vez).

Uno de las predicciones originales de la teoría de la gravedad de Einstein, la Relatividad General, fue el movimiento de Mercurio alrededor del Sol. Durante mucho tiempo, las observaciones mostraron que el perihelio de Mercurio (ver figura 2) avanzaba alrededor del Sol más de lo que debería si solo el movimiento de los planetas circundantes hubieran tenido un efecto en la gravedad Newtoniana. La Relatividad General encajó perfectamente (o casi perfectamente— lo descubriremos) con un  desplazamiento extra de 43 segundos de arco por siglo, y eliminó la confusión alrededor de este fenómeno extraño. Incluso un nuevo planeta, Vulcano, había sido ideado para tratar de explicar el misterioso movimiento.

Sin embargo, tan buenas como son nuestras mediciones son el avance del perihelio de Mercurio, todavía hay un espacio para el error. El artículo de hoy, muestra que hay otro efecto relativista en el movimiento de Mercurio alrededor del Sol debido a un tercer cuerpo, por ejemplo otro planeta, entrando en escena. Incluir un tercer cuerpo en los cálculos causa que el potencial gravitacional del Sol sea perturbado muy ligeramente, y por tanto que el movimiento de Mercurio sea alterado. La corrección es muy pequeña —  del orden de unas pocas partes de un millón relativas a los 43 segundos de arco por siglo de avance. Sin embargo, BepiColombo está lista para alcanzar ese nivel de medidas de precisión.

Figura 2: Los puntos azules representan cómo el perihelio de Mercurio – los puntos más cercanos al Sol – se mueve alrededor de la orbita. La imagen se encuentra aquí.

BepiColombo orbitará Mercurio por un año, y con suerte determinará durante ese tiempo si existe la corrección de una parte por un millón. Si la hay, la Relatividad General vive para pelear otro día, si no, podríamos necesitar pensar una forma de modificar la teoría para tomar en cuenta esta alteración.

103 años y contando…

La Relatividad General ha superado todas las prueba que le han sido lanzadas en los últimos 100 años, y más recientemente recibió más validación debido a la detección de las ondas gravitacionales que fueron predichas de está teoría. La expectativa es que BepiColombo probará que la Relatividad General incluso es más acertada, y aunque  puede que no sea tan emocionante como necesitar reescribir una de las teorías más aceptadas de la física, el hecho de que ahora podamos ponerla a prueba a niveles de precisión de unas pocas partes de millón es una hazaña en sí misma. BepiColombo ya está en camino a Mercurio, y tenemos 7 años de espera antes de que lleguen los resultados.