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Un tsunami de ondas gravitacionales atraviesa el universo

Un tsunami de ondas gravitacionales atraviesa el universo

Los astrónomos han detectado un número récord de nuevas ondas gravitacionales causadas por pares de agujeros negros que se fusionan o por estrellas de neutrones y agujeros negros que colisionan, toda una revelación sobre los componentes básicos de la materia y el funcionamiento del espacio y el tiempo.

Un equipo internacional de científicos ha logrado detectar la mayor cantidad de ondas gravitacionales jamás identificadas. En solamente 5 meses, desde noviembre de 2019 hasta marzo de 2020, los investigadores registraron 35 eventos de ondas gravitacionales masivas utilizando los observatorios LIGO y Virgo. Esto significa un aumento de diez veces en el número de ondas gravitacionales detectadas desde la primera serie de observaciones realizada en 2015.

Las nuevas detecciones tienen su origen en eventos cósmicos de gran magnitud, concretados a miles de millones de años luz de distancia de la Tierra. Según una nota de prensa de la Universidad Nacional de Australia (ANU), una de las instituciones que participó en el nuevo estudio publicado en ArXiv, las ondas gravitacionales detectadas provienen de 32 fusiones entre pares de agujeros negros y alrededor de 3 colisiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros.

La primera observación directa de ondas gravitacionales se llevó a cabo el 14 de septiembre de 2015, precisamente por parte de los científicos de LIGO y Virgo. El descubrimiento se concretó prácticamente cien años después de que Albert Einstein predijera la existencia de estas ondas en su teoría de la relatividad general.

Un notable incremento en las detecciones

Básicamente, las ondas gravitacionales son variaciones en las condiciones del espacio-tiempo que se generan a partir de la aceleración de un cuerpo masivo. La propagación de las ondas se lleva a cabo a la velocidad de la luz, producidas por eventos que insumen abismales emanaciones de energía, como los violentos encuentros entre las estrellas de neutrones y los agujeros negros o las fusiones entre enormes agujeros negros.

Con las nuevas detecciones, el número total de ondas gravitacionales identificadas se eleva a 90, después de tres series de observaciones realizadas entre 2015 y 2020. El incremento apreciado en el último estudio es notable: se detectaron 35 eventos entre 2019 y 2020, mientras que en la primera serie de observaciones entre 2015 y 2016 solamente se habían registrado 3 eventos.

Además, los resultados marcaron un aumento en el promedio semanal de detecciones de ondas gravitacionales: en la serie anterior se habían registrado 1,5 eventos por semana, mientras que en la última sesión de observaciones se llegó casi a 1,7 eventos cada siete días. Este verdadero «tsunami» de ondas gravitaciones permitirá a los científicos avanzar en aspectos centrales relacionados con la naturaleza del universo, que aún siguen siendo un enigma.

Para los científicos, la mejora constante en la sensibilidad de los detectores de ondas gravitacionales ha sido uno de los avances cruciales que permitieron el gran incremento en la cantidad de detecciones. A futuro, esto permitirá la identificación de una gama completamente desconocida de fuentes de ondas gravitacionales, que según los expertos podrían derivar en descubrimientos inesperados en torno a la dinámica del espacio y el tiempo.

Tema relacionado: Las ondas gravitacionales emiten una música que podemos grabar.

Sobre los agujeros negros

Además, podrían arrojar luz con relación a las características de los enigmáticos agujeros negros: el análisis de las ondas gravitacionales producidas por las fusiones entre agujeros negros puede ser vital para determinar las propiedades de los mismos, que en gran parte son aún desconocidas.

Algunos datos extraídos de las ondas gravitacionales revelaron agujeros negros con una masa máxima de alrededor de 87 veces la masa del Sol. Al fusionarse con otros, produjeron enormes estructuras que llegaron a alcanzar las 141 masas solares. Algunas de estas fusiones se concretaron entre agujeros negros de masa intermedia, que son difíciles de apreciar y podrían aportar nueva y valiosa información.

Referencia

GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run . LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, KAGRA Collaboration et al. arXiv (2021).

Foto: simulación de la fusión de agujeros negros. Créditos: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno / Instituto Max Planck y SXS Collaboration.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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