Inicio Intelectualidad Cosecha de ondas gravitatorias de 2017

Cosecha de ondas gravitatorias de 2017

Habida cuenta del número de sucesos incluido hasta ahora en el catálogo de las detecciones de ondas gravitatorias, se calcula que en una caja de unos tres mil millones de años luz de arista puede haber cada año cientos o unos pocos miles de fusiones de estrellas de neutrones y decenas de fusiones de agujeros negros [NASA, Centro Ames de Investigaciones, Christopher E. Henze].

También te puede interesar

Ondas gravitacionales Ondas gravitacionales

En febrero de 2016, las colaboraciones LIGO y Virgo anunciaron la primera detección directa de ondas gravitacionales. El hito culminaba una carrera experimental de más de cinco décadas y marcaba el nacimiento de una nueva era en la exploración del cosmos. Pero ¿qué son las ondas gravitacionales? ¿Por qué resultan tan difíciles de observar? ¿Cuándo se obtuvieron los primeros indicios de su existencia? ¿Nos permitirán algún día «ver» la gran explosión que dio origen al universo? Este monográfico digital (en PDF) te ofrece una selección de los mejores artículos publicados en Investigación y Ciencia sobre la búsqueda científica y técnica de uno de los fenómenos más elusivos predichos por la teoría de la relatividad de Einstein.

Más información

Para los cazadores de ondas gravitatorias, 2017 ha resultado ser más propicio de lo que se creía hasta ahora. Nada menos que ocho veces se captaron en ese año los temblores del espaciotiempo, cinco de ellas solo en agosto, según cuentan los astrofísicos en el servidor de prepublicaciones arXiv. Antes de este nuevo análisis, solo se había publicado la detección de siete episodios de ondas gravitatorias.  

Ahora se han reexaminado los datos del año pasado. Con ello se han descubierto las huellas de una colisión verdaderamente gigantesca: hace cinco mil millones de años chocaron dos agujeros negros, de 50 y 34 veces la masa del Sol respectivamente, y transformaron un quíntuplo de la masa solar en energía radiada, el récord hasta ahora en la astronomía de estos fenómenos.

Las ondas gravitatorias se originan cuando en alguna parte del espacio chocan dos grandes masas. Tras una colisión así, se expanden las minúsculas oscilaciones a la velocidad de la luz y con el tiempo atraviesan el universo entero. Los seres humanos no podemos captar esas alteraciones del espaciotiempo: tienen una longitud de muchos kilómetros, pero una amplitud que es solo una parte pequeña del diámetro de un átomo.

Solo con inmensos interferómetros de luz de láser, como las estaciones de medición del observatorio LIGO, se han podido detectar esas vibraciones. En 2015 se logró la primera prueba del choque de dos agujeros negros. En 2017 se registraron las ondas gravitatorias del choque de dos estrellas de neutrones.

Aparte de aquella primera y según lo que se sabía hasta el nuevo análisis, se recibieron en las dos sesiones de observación realizadas hasta ahora, entre 2015 y 2017, otras seis señales de la fusión de un par de agujeros negros. Pero los alrededor de mil colaboradores de la Colaboración LIGO-Virgo han escrutado los datos de la campaña de observación de 2017 con algoritmos más minuciosos. Han dado así con otros cuatro episodios, que probablemente consistieron en el choque de agujeros negros. Con ellos, el catálogo de los episodios de ondas gravitatorias cuenta ya con once entradas.

Las ondas gravitatorias de los cuatro nuevos sucesos alcanzaron la Tierra entre el 29 de julio y el 23 de agosto de 2017. Las colisiones se produjeron hace más de 2500 millones de años. Uno de los sucesos fue medido también por el detector de ondas gravitatorias italiano Virgo, que acababa de entrar por entonces en funcionamiento. Esos temblores del espaciotiempo, a causa de la lejanía de su fuente, produjeron  en los aparatos señales algo más débiles que en descubrimientos anteriores.

A los investigadores les esperan nuevas ondas gravitatorias para principios de 2019, cuando empiece la nueva campaña de mediciones. Los detectores se han remozado; estadísticamente, cabe esperar que den con dos sucesos al mes, según se calcula.

Que Ligo recibiese cinco señales en agosto de 2017 fue una casualidad deparada por la naturaleza. En cualquier caso, la cifra de los agujeros negros fusionados conocidos por la humanidad va a aumentar: a finales de 2019 el catálogo incluirá un puñado de docenas de sucesos.

Robert Gast / spektrum.de

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Spektrum der Wissenschaft.

Referencia: «GWTC-1: A Gravitational-Wave Transient Catalog of Compact Binary Mergers Observed by LIGO and Virgo during the First and Second Observing Runs» de las colaboraciones LIGO y Virgo, en arXiv: 1811.12907 [astro-ph.HE].