En el centro de muchas galaxias se esconden agujeros negros, regiones con una gravedad tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. A su alrededor suelen orbitar estrellas, y a veces una de ellas es un púlsar, un faro cósmico que emite pulsos de radio estrictamente periódicos. Cuando un púlsar, en su movimiento, pasa detrás de un agujero negro, sus señales llegan hasta nosotros con un retraso. No se trata solo de una demora debida al desvío en el espacio: el propio agujero negro en rotación retuerce el espacio-tiempo a su alrededor, como una cuchara en miel espesa, y arrastra consigo la señal.
Los autores del estudio tomaron la teoría STVG (gravedad escalar-tensor-vectorial), una de las variantes de la gravedad modificada que intenta explicar la rotación de las galaxias sin recurrir a la materia oscura. En esta teoría, el agujero negro adquiere un parámetro adicional α, que controla la fuerza de las fuerzas vectoriales gravitatorias. Los científicos calcularon cómo depende el retraso de la señal de α y de la rotación del agujero negro (el espín a). Ampliaron la conocida fórmula de Laguna-Wolszczan, añadiéndole efectos más sutiles.
Resultó que diferentes valores de α pueden alterar notablemente el tiempo de llegada de los pulsos, desde unos pocos microsegundos hasta fracciones de segundo. Son desplazamientos diminutos, pero los radiotelescopios modernos son capaces de detectarlos. Solo queda encontrar la pareja adecuada: un púlsar y un agujero negro donde el púlsar pase regularmente por detrás del agujero negro. Entonces, el retraso se convertirá en un laboratorio natural para poner a prueba las leyes de la gravedad.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2606.25611
Modified gravity (MOG) theories are alternatives to general relativity (GR) that arose primarily from the need to explain the observed galactic flat rotation curves without invoking the elusive dark matter hypothesized by GR. A well known MOG is the Scalar-Tensor-Vector-Gravity (STVG) developed by Moffat, who has also found a spinning solution called the Kerr-MOG black hole (BH) characterized by the spin $$a$$ and MOG parameter $$\alpha$$, the latter determining the strength of the gravitational vector forces. We consider the static-MOG metric ($$a=0$$) to first understand how the nature of geometry drastically changes depending on different sectors of $$\alpha $$. Then we study the influence of $$\alpha $$ in each sector on a new astrophysical diagnostic caused by \textit{frame dragging}, viz., the difference $$\Delta t$$ in the times of arrival (TOA) at the observer of signals emanating from a variable pulsar (PSR) passing behind a Kerr-MOG lens in a PSR-BH binary system. The study generalizes the zeroth order Laguna-Wolszczan formula up to third PPN order in $$\left(1/r\right)$$ using thin-lens approximation, which reveals how $$\Delta t$$ is influenced both by $$a$$ and $$\alpha$$. The magnitude and sign of $$\alpha $$ indicate deviations from GR ($$\alpha =0$$) and future measurements may constrain $$\alpha$$ provided a suitable binary is identified.
Los púlsares son restos superdensos de estrellas que han explotado y que giran cientos de veces por segundo. Sus pulsos son tan estables que pueden competir con los relojes atómicos.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, una señal de una civilización extraterrestre llega a través de un sistema de agujeros negros, distorsionando el tiempo y el espacio.