Los científicos acaban de descubrir la onda gravitacional «tsunami»

Un equipo internacional de investigadores acaba de anunciar el descubrimiento de al menos 25 nuevas ondas gravitacionales, tres de las cuales provienen de una estrella de neutrones y un agujero negro.

Las ondas gravitacionales son un fenómeno increíble. Observadas por primera vez en 2015, estas ondas de un nuevo tipo fueron predichas en 1905 por French Poincaré y confirmadas en la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. A menudo son el resultado de una colisión entre dos gigantes en el espacio, generalmente agujeros negros, pero también pueden ser estrellas de neutrones según el caso. O una colisión mixta entre un agujero negro y una estrella de neutrones. Esta onda luego se propaga a través del espacio-tiempo, que es la mejor manera de visualizarla e imaginar una piedra cayendo en un charco.

La onda de choque que se extiende a la superficie del agua es una hermosa representación de lo que es una onda gravitacional, en la escala del universo. Con la diferencia de que este último no es visible a simple vista, y que para encontrarlos son necesarias herramientas muy precisas diseñadas específicamente para su investigación. Es esta dificultad en el análisis lo que ha demorado tanto La primera detección «directa» de una onda gravitacional.

Pero desde 2015, y el establecimiento de los tres principales observatorios sobre el tema, LIGO (en Estados Unidos), VIRGO (en Italia) y KAGRA (en Japón), los descubrimientos se han multiplicado y esta semana se ha convertido en «tsunami» que conquistó el mundo científico. Se descubrieron al menos 35 nuevas ondas, lo que eleva el número total de descubrimientos a 90. Si bien la mayoría de ellas provienen de la fusión de agujeros negros de varios tamaños, algunas de estas perturbaciones espacio-temporales han llamado la atención de los científicos.

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Las noventa ondas gravitacionales conocidas © LIGO-Virgon-Kagra / Aarone Geller / Northwestern

3 estrellas de neutrones y 32 fusiones de agujeros negros

Por lo tanto, de las 35 ondas gravitacionales identificadas por los observatorios durante un estudio conjunto realizado entre noviembre de 2019 y marzo de 2020, solo tres fueron causadas por una colisión entre una estrella de neutrones y un agujero negro. Este es, por ejemplo, el caso de GW191219_163120 que resulta de una colisión entre un agujero negro y una estrella de neutrones relativamente débil, de solo 1.2 masas solares, con una estrella de este tipo que generalmente tiene un peso promedio de 1.4 masas solares o más. Se han producido otras colisiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros entre estrellas de 1,4 y 2,8 masas solares, respectivamente.

En cuanto a este último, los científicos no han podido averiguar si realmente es una estrella de neutrones sorprendentemente pesada o un agujero negro que sería tan ligero. En cuanto a las 32 fusiones de agujeros negros, la más pesada ha alcanzado 145 masas solares, mientras que la más ligera es apenas 18. A pesar de su reciente descubrimiento, las ondas gravitacionales se han teorizado durante décadas y se obtuvo un consenso científico en Chapel Conference Hill en 1957.

Estúdialos como residentes, no como jóvenes.

Este descubrimiento sigue siendo un gran avance en el mundo de la cosmología, ya es posible que los científicos estudien muchos casos de confrontación entre estrellas de neutrones y agujeros negros, o simplemente entre dos agujeros negros. La idea ahora sería remontar la historia de estas dos estrellas para saber cuándo y cómo nacieron. La investigación promete ser larga, pero podría proporcionar respuestas muy interesantes sobre los orígenes de los agujeros negros o su evolución durante su vida.

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Aún más interesante, la detección de una gran cantidad de ondas gravitacionales debería permitir a los investigadores estudiar este fenómeno como un todo y no como un caso aislado. «Hay características que vemos en estas distribuciones que aún no podemos explicar, y abre algunas preguntas de investigación interesantes para futuras exploraciones»., confirma Shanica Galladge, investigadora de la Universidad de Monach en Australia.