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Hemos detectado ondas gravitacionales a una escala nunca vista. Y todo gracias a las predicciones de Einstein

Hace apenas ocho años el experimento LIGO observaba por primera vez ondas gravitacionales. Menos de una década después hemos pasado a ver un mar de ondas gravitacionales, y lo que es más: creemos saber de dónde proceden.

Una vibración de fondo. Un multitudinario equipo de investigadores liderado por el Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales (NANOGrav) acaba de dar un paso de gigante en la detección de ondas gravitacionales. No sólo ha encontrado una nueva probable fuente de este tipo de ondas, también ha constatado la existencia de un “fondo estocástico de ondas gravitatorias”.

De LIGO a NANOGrav. La detección de ondas gravitacionales no es nueva, pero la última investigación la ha llevado a una nueva escala. Hasta ahora, experimentos como LIGO y Virgo habían sido capaces de detectar ondas causadas por la colisión de agujeros negros y estrellas de neutrones, unos de los eventos más violentos del universo.

Las ondas detectadas ahora son aún más energéticas pese a no ser producidas por ningún choque particular, sino por fusiones entre galaxias acontecidas en un pasado lejano. Al menos esa es la principal hipótesis de los expertos sobre el origen de las ondas detectadas. Durante la fusión de dos galaxias, los agujeros negros situados en sus respectivos núcleos podrían acabar orbitándose el uno al otro. Sería esa oscilación orbital, el “baile” de dos agujeros negros supermasivos, lo que emitiría unas potentísimas ondas gravitacionales como las ahora detectadas.

A diferencia de las ondas detectadas hasta ahora, causadas por fusiones entre agujeros negros de masa estelar, no mucho más masivos que nuestro Sol, quizá uno o dos órdenes de magnitud. Según explica el equipo responsable del hallazgo, las ondas detectadas podrían deberse al movimiento orbital de agujeros negros millones de veces más masivos que el Sol.

Un zumbido cósmico. Los responsables de este hallazgo describen las ondas detectadas como un “zumbido”. Este sería causado por el solapamiento de las ondas gravitacionales a de infinidad de fusiones galácticas acontecidas en el pasado. Una suerte de ondulaciones en el tejido espacio-temporal que podríamos visualizar como las ondulaciones en la superficie del agua si lanzáramos numerosas piedras en una piscina.

Los faros del mar gravitacional. Una red de radiotelescopios observando los púlsares, estrellas de neutrones que “pulsan”, emiten un haz de luz que, por la oscilación del objeto se percibe como un intermitente. Algunos púlsares giran a tal velocidad que el haz de luz tilila en fracciones de segundo, la regularidad de estas oscilaciones da una imprescindible herramienta a los astrofísicos.

Fue Albert Einstein quien predijo que las ondas gravitacionales afectarían la frecuencia y regularidad con la que estos haces de radiación llegan hasta nosotros. Ahora, tras 15 años recogiendo datos de un número importante de púlsares, el equipo de  NANOGrav ha contrastado esta predicción con el resultado esperado.

“El gran número de púlsares usado en el análisis de  NANOGrav nos ha permitido ver lo que creemos son las primeras señales del patrón de correlación predicho por la relatividad general” explicaba en una nota de prensa Xavier Siemens, de la Universidad del Estado de Oregón, miembro del equipo responsable del descubrimiento.

Varias publicaciones. El equipo ha explicado los detalles de este macroestudio en numerosas publicaciones en revistas científicas en las que han revelado detalles metodológicos como el código empleado para el análisis. Entre las publicaciones puede destacarse el artículo en la revista The Astrophysical Journal Letters en el que se da cuenta del hallazgo.

Cada instrumento de un coro. Los investigadores a cargo del proyecto también han fijado algunas de sus ambiciones de cara al futuro. Comprobar si el origen de este zumbido de fondo encaja con la hipótesis de los sistemas binarios de agujeros negros es uno de los objetivos tal y como señalaba en la nota de prensa Sarah Vigeland, de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee y miembro del equipo.

A esto podría ayudar lograr analizar de una en una las ondas solapadas captadas. Los expertos creen que en el futuro serán capaces de captar las ondas de sistemas binarios cercanos a nosotros.

“Nuestros datos anteriores nos decían que estábamos oyendo algo, pero no sabíamos qué. Ahora sabemos que es música procedente del universo gravitacional. Según escuchemos, podríamos ser capaces de captar notas de los instrumentos que tocan en esta orquesta cósmica,” explicaba otro investigador, Scott Ransom.

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Imagen | El Very Large Array fue uno de los radiotelescopios empleados para realizar este experimento. National Radio Astronomy Observatory / R. Hurt/Caltech-JPL

Enlace original: https://www.xataka.com/espacio/hemos-detectado-ondas-gravitacionales-a-escala-nunca-vista-todo-gracias-a-predicciones-einstein