Artículo publicado por Kathryn Jepsen el 15 de junio de 2016 en Symmetry Magazine
Por segunda vez, científicos de las colaboraciones LIGO y Virgo vieron ondas gravitatorias procedentes de la fusión de dos agujeros negros.
Científicos de las colaboraciones LIGO y Virgo anunciaron la observación de ondas gravitatorias originadas por la fusión de dos agujeros negros. Este anuncio sigue al anterior, hace apenas unos meses, de la primera detección de ondas gravitatorias, también procedente de la fusión de dos agujeros negros.
Ondas gravitatorias
La detección de ondas gravitatorias confirmó la predicción de 1915 de Albert Einstein de la teoría general de la relatividad. Einstein propuso que todo objeto con masa ejerce un tirón gravitatorio a su alrededor. Cuando un objeto masivo se mueve, su tirón cambia, y este cambio es comunicado en forma de ondas gravitatorias.
La gravedad es, de lejos, la más débil de las fuerzas conocidas, pero si un objeto lo es lo suficientemente masivo y se acelera lo bastante, crea ondas gravitatorias lo bastante potentes como para detectarse experimentalmente. LIGO captó los dos conjuntos de ondas gravitatorias usando láseres y espejos.
LIGO consta de dos enormes interferómetros en Livingston, Louisiana, y en Hanford, Washington. En un interferómetro un haz láser se divide y se envía a lo largo de un par de brazos perpendiculares. Al final de cada brazo, los haces divididos rebotan en espejos y vuelven a recombinarse en el centro. Si una onda gravitatoria pasa a través del haz láser cuando viaja, estira el espacio-tiempo en una dirección y la comprime en la otra, creando una discrepancia entre ambos haces.
Los científicos de la colaboración Virgo han estado trabajando con los científicos de LIGO para analizar sus datos.
Con esta segunda observación, "ya somos un observatorio real", dice Gabriela Gonzalez, portavoz de LIGO y profesora de física y astronomía en la Universidad Estatal de Louisiana, en una conferencia de prensa en la conferencia anual de la Sociedad Astronómica Americana.
El último descubrimiento se aceptó para su publicación en la revista Physical Review Letters.
En la noche de Navidad de 2015, una señal que había viajado unos 1400 millones de años luz alcanzó los detectores gemelos de LIGO. La lejana fusión de dos agujeros negros provocó un ligero desplazamiento en el tejido del espacio-tiempo, equivalente a cambiar la distancia entre la Tierra y el Sol una fracción del diámetro de un átomo.
Los agujeros negros tenían 14 y 8 veces la masa del Sol, y se fusionaron en un único agujero negro de 21 masas solares. Esto podría sonar a una cifra muy elevada, pero son pesos mosca en comparación con los agujeros negros responsables del descubrimiento original, que pesaban 36 y 29 masas solares.
"Es muy significativo que estos agujeros negros sean mucho menos masivos que los observados en la primera detección", señala Gonzalez en un comunicado de prensa. "Debido a estas masas menores, en comparación con la primera detección, pasaron más tiempo — aproximadamente un segundo— en la banda sensible de los detectores".
Los detectores de LIGO vieron casi 30 de las últimas órbitas de los agujeros negros antes de su fusión, comentó Gonzalez durante la conferencia de prensa.
La siguiente toma de datos de LIGO empezará en otoño. El detector Virgo, situado cerca de Pisa, en Italia, se espera que entre en servicio a principios de 2017. También hay adicionales detectores de ondas gravitatorias en construcción en Japón e India.
Estos detectores adicionales harán posible no sólo encontrar pruebas de ondas gravitatorias, sino también triangular su origen.
LIGO no es "más que un micrófono" que captura los "tonos" de estos eventos, comenta Gonzalez.
El siguiente evento que los científicos esperan "escuchar" es la fusión de un par de estrellas de neutrones, comenta David Reitze, de Caltech, director ejecutivo del laboratorio LIGO, en la conferencia de prensa.
Mientras que la fusión de dos agujeros negros no se espera que libere luz, un par de estrellas de neutrones en proceso de colapso podría producir una plétora de rayos gamma, rayos-X, luz infrarroja e incluso neutrinos observables.
En el futuro, los buscadores de ondas gravitatorias esperan poder alertar a los astrónomos de un evento con suficiente tiempo y precisión como para permitirles apuntar sus instrumentos al área y ver dichas señales.
