Pablo Javier PiacenteUn nuevo estudio internacional desarrollado por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA y codirigido por investigadores de la Universidad Nacional de Australia (ANU) está utilizando potentes instrumentos y herramientas para intentar detectar ondas gravitacionales en las profundidades del cosmos. Las ondas gravitacionales estarían causadas por nubes de bosones que rodean a los agujeros negros: allí podría revelarse finalmente la enigmática materia oscura.
Distintas teorías han establecido que las ondas gravitacionales, fluctuaciones espacio-temporales provocadas por cataclismos y grandes eventos cósmicos, podrían ser la llave para descubrir materia oscura. La materia oscura no puede divisarse, pero sin embargo los científicos saben que existe y que representa más del 85% de toda la materia presente en el universo por la influencia que ejerce sobre otros cuerpos y objetos.
Las fuerzas fundamentales del universo
En ese marco de incertidumbres a revelar, una de las posibilidades es que la materia oscura se “esconda” entre las denominadas nubes de bosones. Los bosones son las partículas subatómicas elementales, que ejercen las fuerzas fundamentales del cosmos. En otras palabras, no componen la materia visible pero sí ejecutan las cuatro interacciones básicas que, desde el mundo cuántico, rigen el comportamiento del universo: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte.
De acuerdo a una nota de prensa, los científicos creen que algunos agujeros negros que giran a extrema velocidad atrapan una gran cantidad de bosones en su poderoso campo gravitatorio, creando una nube que gira con ellos. Estas nubes de bosones crean una delicada danza que se perpetúa durante millones de años, generando continuamente ondas gravitacionales que se precipitan a través del espacio.
Como establecen en el nuevo estudio, publicado recientemente en arXiv, el uso de instrumentos como el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) y otros puede permitirles identificar estas ondas gravitacionales y, a partir de ellas, llegar finalmente a la huidiza materia oscura.
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Buscando las nubes más jóvenes
Al parecer, el descubrimiento de las nubes de bosones va de la mano con su edad. La fuerza de cualquier onda gravitacional depende de la edad de la nube: las más antiguas envían señales más débiles. Los astrónomos explicaron que la nube de bosones se encoge a medida que pierde energía al enviar ondas gravitacionales. En consecuencia, creen que podrían hallar nubes de bosones en algún lugar de la propia Vía Láctea.
Los investigadores resaltaron que los descubrimientos de ondas gravitacionales no solo brindan información sobre misteriosos objetos compactos en el universo, como es el caso de los agujeros negros y las estrellas de neutrones, sino que también permiten identificar partículas subatómicas como las que integran las nubes de bosones y podrían revelar la materia oscura.
En ese sentido, indicaron que continúan su búsqueda con las tecnologías actuales, pero que los detectores de ondas gravitacionales del futuro abrirán más posibilidades: podremos adentrarnos más profundamente en el universo y sus misterios.
Referencia
All-sky search for gravitational wave emission from scalar boson clouds around spinning black holes in LIGO O3 data. The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration and the KAGRA Collaboration. arXiv (2021).
Foto de portada: las ondas gravitacionales causadas por nubes de bosones que rodean a los agujeros negros que giran a mayor velocidad podrían dar nuevas pistas sobre la materia oscura. Todo indica que las posibilidades aumentan o decrecen según la edad de la nube de bosones: las más jóvenes emiten señales de mayor intensidad. Crédito: AlexAntropov86 en Pixabay.
Video y podcast: editados por Pablo Javier Piacente en base a elementos y fuentes libres de derechos de autor. Créditos imágenes video: AlexAntropov86, geralt, Lars_Nissen, FelixMittermeier, tommyvideo y Pexels en Pixabay.
Música video y podcast: bandersn4tch en Pixabay Music.
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