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traducción de
Adela Kaufmann
Dos
agujeros negros se convirtieron en uno
El descubrimiento de las ondas gravitacionales podría darnos una visión del cosmos que se extiende todo el camino de regreso a la gran explosión y decirnos si hay una teoría del todo
Así dice Erik Katsavounidis del MIT, uno de los equipos detrás del tan esperado descubrimiento de las ondas gravitacionales.
El 11 de febrero, el observatorio de Observatorio del Interferómetro Láser de Ondas-Gravitacionales o LIGO, anunció que había detectado ondas gravitacionales el espacio-tiempo expandiéndose y comprimiéndose, causado por el movimiento de objetos masivos.
El anuncio causó sensación entre los físicos y astrónomos de todo el mundo, y que ahora se están preparando para explotar esta nueva ventana al universo.
Las ondas gravitacionales nos permitirán explorar la física fundamental, examinamos los objetos más extraños en el universo y, posiblemente, incluso podamos asomarnos a los primeros momentos del universo.
La señal fue recogida por LIGO, de dos observatorios en Hanford, Washington, y Livingston, Louisiana, el 14 de septiembre de 2015.
Fue creado por la colisión de dos agujeros negros, cada uno de aproximadamente 30 veces la masa del sol. Los detalles de la señal sugieren que se rodearon uno al otro cada vez más cerca hasta que finalmente se fusionaron en uno solo.
Esto de inmediato resolvió una pregunta abierta para los astrónomos. Antes de que la señal entrara, la muy existencia de tales agujero negros binarios era impugnada.
Debido a que son de color oscuro, los agujeros negros de estas masas son casi imposibles de detectar a menos que algo brillante - como una estrella - los orbite.
"Las señales de fusiones de agujeros negros podría ayudar a entender la naturaleza de la energía oscura"
El siguiente objetivo es observar las ondas gravitacionales de la espiral de la muerte de dos estrellas de neutrones.
A diferencia de los agujeros negros, que ocultan su masa detrás de un horizonte de sucesos, incluso a medida que chocan, las estrellas de neutrones en colisión expulsan materia caliente, brillante a través del espacio, lo que podrían ayudar a explorar otros misterios.
Por ejemplo, el estudio de estas explosiones puede explicar los estallidos cortos de rayos gamma - misteriosos e increíblemente brillantes fenómenos electromagnéticos. También podrían ayudar a explicar dónde se forman gran parte de los elementos pesados del universo, como el uranio, torio y el oro.
Dentro de los próximos dos años, LIGO debería ser lo suficientemente sensible como para detectar ondas gravitacionales de cualquier fusión de estrellas de neutrones que se producen dentro de los 300,000 galaxias más cercanas. Eso significa que debemos ver aproximadamente una señal por mes.
Estas detecciones individuales de eventos son sólo el comienzo, sin embargo. Poniendo varios juntos deberíamos ser capaces de obtener nuevos conocimientos sobre la historia y la composición del universo como un todo, dice Avi Loeb de la Universidad de Harvard.
Las señales procedentes de una serie de fusiones de agujeros negros, por ejemplo, se pueden combinar para ayudar a comprender la naturaleza de la energía oscura, que está causando que la expansión del universo se acelere.
LIGO tiene un gran alcance Caltech / LIGO
A partir de la "forma" de la señal - de cómo asciende y cae la frecuencia y el volumen de las ondas - nos es posible distinguir los tamaños de los agujeros negros involucrados, y determinar qué tan fuerte fue el evento en su origen.
Comparando lo poderoso que era realmente comparado a las débiles vibraciones detectadas por LIGO nos dice lo lejos que se produjo. En combinación con las observaciones de los telescopios convencionales, esto nos puede decir cómo el espacio se ha expandido durante el tiempo que se llevaron las ondas en alcanzarnos, proporcionando una medida del efecto de la energía oscura en el espacio.
Esta medida debe ser más fuerte y más fiable que cualquier cosa que hemos utilizado hasta ahora.
Viendo tan sólo unos fusiones de agujeros negros lo cambiaría todo, dice Loeb.
Otros investigadores esperan usar señales de ondas gravitacionales para poner la teoría general de la relatividad de Einstein a pruebas aún más rigurosas.
Una forma es a través del principio de equivalencia, una suposición de que la gravedad afecta a todas las masas de la misma manera.
Erminia Calabrese, una astrónoma de la Universidad de Oxford, ve las ondas gravitacionales como una manera de comprobar si la gravedad se comporta como la relatividad predice que debería hacerlo a través de grandes distancias.
Más detectores
El éxito de LIGO podía ver una explosión en la detección de ondas gravitacionales.
India, por ejemplo, ha sido durante mucho tiempo programada para albergar un tercer detector LIGO. La financiación todavía no se ha materializado, pero tras el anuncio del jueves pasado, el primer ministro indio Narendra Modi tuiteó que espera,
Otros tipos de detectores podrían llegar a la escena, también.
Los nuevos diseños ya están en la tubería.
La Agencia Espacial Europea está a punto de comenzar las pruebas de equipos para el La Antena de Interferómetro Láser Evolucionada (ELISA), un enorme detector basado en el espacio. Un experimento preparatorio, LISA Pathfinder (Explorador), se encuentra en órbita y comenzará las pruebas el próximo mes. La NASA se retiró del proyecto en 2011, pero ahora ha formado un comité para examinar las modalidades para poderse reincorporar.
Más adelante podríamos ver detectores de ondas gravitacionales más sensibles trabajando en longitudes de onda más cortas que LIGO.
Estos pueden permitirnos percibir las ondas gravitatorias primordiales del universo muy joven. Estas ondas se deberían haber producido en el período de inflación - la tremenda aceleración de crecimiento en los primeros instantes después del Big Bang, la Gran Explosión. A diferencia de los fotones y otras radiaciones electromagnéticas, éstas habrían viajado libremente a través del universo recién nacido.
Por el momento sólo podemos ver hasta 380,000 años después del Big Bang, cuando el universo se hizo transparente a la luz.
Las ondas gravitatorias pueden incluso señalar el camino hacia una teoría unificada del universo. La teoría sugiere que en algún momento de la historia del universo, las cuatro fuerzas fundamentales se unieron en una sola fuerza.
A medida que el universo se expandió y se enfrió, las fuerzas se separaron una de la otra en una serie de eventos aún poco conocidos.
Por ahora, los físicos ya tienen un misterio que resolver:
Nadie esperaba que la fusión de agujeros negros emitiera rayos gamma.
Todo se alinea con excepción de la física", dice Valerie Connaughton del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA.
El Miembro del equipo LIGO Daniel Holz de la Universidad de Chicago reconoce que esta sorpresa es sólo el principio.
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