Los científicos detectan otra ronda de ondas gravitacionales

El mundo se sorprendió cuando los científicos del Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser (LIGO) anunciaron en febrero que finalmente habían detectado ondas gravitacionales, resolviendo una investigación de un siglo que comenzó con Albert Einstein.

Bueno, aferrate a tus nalgas: las superestrellas de LIGO lo han hecho de nuevo. Meses después de realizar las mediciones de las primeras señales de ondas gravitacionales, los instrumentos de LIGO lograron detectar las ondas gravitacionales por segunda vez, nuevamente el resultado de un par de agujeros negros que chocaron entre sí, la Navidad pasada. Los hallazgos se publican en el último número de Letras de revisión física.

En una conferencia de prensa celebrada por la American Astronomical Society en San Diego hoy, Gabriela González, portavoz de la colaboración científica (LSC) de LIGO, elogió con entusiasmo la capacidad de los detectores de LIGO, que aún no funcionan a plena capacidad, para detectar tales Señales débiles. "A pesar de que son tan pequeños, estos instrumentos LIGO en la Tierra detectaron muy claramente estas ondas gravitacionales", dijo. "Con esto, podemos decirles que la era de la astronomía de ondas gravitacionales acaba de comenzar".

Otros científicos de LIGO se hicieron eco del deleite y la sorpresa de Gonzàlez al haber detectado otro par de agujeros negros binarios dentro de un año.

"Nunca hubiera imaginado que seríamos tan afortunados de tener, no solo una, sino dos detecciones definitivas de agujeros negros en los primeros meses de observaciones", dijo Chad Hanna, astrofísica de la Universidad de Penn State afiliada a LIGO. en un comunicado de prensa de la PSU.

Las ondas gravitacionales a menudo se denominan ondas en el espacio-tiempo causadas por la presencia de masa. Ellos no necesariamente hacer cualquier cosa, pero son un indicador importante de que la gravedad, bueno, existe. Las ondas gravitacionales esencialmente llevan información sobre la naturaleza de la gravedad, por qué y cómo las masas más grandes imponen efectos gravitacionales en las masas más pequeñas, y más.

La señal de diciembre fue el resultado de un par de agujeros negros catorce y ocho veces la masa del sol, respectivamente, que chocaron entre sí para formar un solo agujero negro masivo, aproximadamente 21 veces la masa del sol, todo esto sucediendo 1.4 mil millones hace años que. Es un evento significativamente más pequeño que la primera fusión de agujeros negros observada en septiembre, que comprende un par de agujeros negros 29 y 36 veces más masivos que el sol, respectivamente, y expulsa más energía que todas las estrellas del universo juntas, pero eso no es todo. un negativo en absoluto.

De hecho, observar las ondas gravitacionales producidas por un evento celeste más débil es un desarrollo bastante alentador. Si los científicos esperan estudiar las ondas gravitacionales con mayor profundidad, querrán realizar tantas mediciones como sea posible, de todo tipo de fenómenos cósmicos. Para que los instrumentos de LIGO detecten algo menos masivo es un poderoso paso adelante.

Es muy significativo que estos agujeros negros fueran mucho menos masivos que los observados en la primera detección, dijo González en un comunicado de prensa emitido por el MIT. “Debido a sus masas más ligeras en comparación con la primera detección, pasaron más tiempo, aproximadamente un segundo, en la banda sensible de los detectores. Es un comienzo prometedor para cartografiar las poblaciones de agujeros negros en nuestro universo ".

En la conferencia de AAS, David Reitze, el Director Ejecutivo del proyecto LIGO, confirmó los planes para aumentar la sensibilidad de los detectores en un 15 a 25 por ciento antes de la próxima ejecución de este otoño. "El futuro estará lleno de fusiones binarias de agujeros negros para LIGO", dijo. "Vamos a ver mucho más de esto". También insinuó la búsqueda de LIGO de eventos distintos a las fusiones binarias de agujeros negros; la colisión de estrellas de neutrones binarias, dijo, también podría detectarse pronto.

Los resultados también sugieren que las fusiones de agujeros negros son mucho más comunes de lo que los científicos creían inicialmente.

Las ondas gravitacionales son ultra Difícil de medir por lo débiles que son. Los científicos miden las ondas gravitacionales a través de un instrumento conocido como interferómetro, que esencialmente produce un láser especializado que recorre distancias muy grandes que es lo suficientemente sensible como para detectar la presencia de estas señales que se mueven a través de ellas.

LIGO usa dos interferómetros diferentes (uno en Livingston, Louisiana y otro en Hanford, Washington) como una forma de medir las ondas y verificar que la señal es una onda gravitacional y no solo una aberración causada por el movimiento geológico local u otros factores.

Aunque LIGO ha estado operativo desde 2002, la razón por la que estamos empezando a encontrar realmente ondas gravitacionales es gracias a una actualización importante que ambos interferómetros (más el interferómetro Virgo con sede en Italia) experimentaron el año pasado. De hecho, las primeras señales se encontraron apenas días después de que se completaron las actualizaciones. No hace falta decir que esas renovaciones siempre superan las expectativas.

Al describir los proyectos futuros de LIGO, Reitze discutió los planes para construir otro detector en la India. "Con suerte, tendremos cinco detectores en la próxima década", dijo, refiriéndose también a los detectores de Hanford y Livingston, el Virgo de Italia y KAGRA, que actualmente se encuentra en construcción en Japón; se espera que tener más detectores les permita a los investigadores no solo barrer una franja más grande del cielo para los eventos de ondas gravitacionales sino también localizar Ellos, en un proceso similar a la triangulación.

Los nuevos hallazgos no son simplemente un conjunto de datos adicional al ahora creciente catálogo de datos de ondas gravitacionales. Los científicos esperan aprovechar los números como parte de un esfuerzo por formular predicciones sobre qué tipo de eventos producirán ondas gravitacionales medibles, dónde ocurrieron esos eventos y cuándo esperar que esas ondas gravitacionales lleguen a la Tierra.

"Ciertamente, veremos muchos más agujeros negros, con suerte neutrones binarios, y si tenemos suerte, una supernova", dijo Reitze en la conferencia de AAS. “La onda astronómica gravitacional es real. Estaban aquí."