Según un estudio teórico la detección de ondas gravitatorias estaría a la vuelta de la esquina.
Una de las predicciones más interesantes de la Relatividad General es
la existencia de ondas gravitatorias. Al igual que las ondas provocadas
por un terremoto se propagan por la corteza terrestre, eventos
extremadamente energéticos que se dan en el Universo producirían ondas.
Estas ondas se moverían a la velocidad de la luz y estarían formadas por
distorsiones del propio espacio-tiempo y no serían partículas u ondas
que viajaran por él. A diferencia de las ondas que se propagan en un
estanque al lanzar una piedra, las ondas gravitatorias tendrían más
modos de vibración dependiendo del estado de polarización.
Así por ejemplo, si un frente de estas ondas gravitarías alcanza un volumen determinado del espacio éste se puede contraer y expandir alternativamente y con ello los objetos que contiene. Así por ejemplo en la animación se puede ver efecto de un haz de ondas gravitatorias sobre un anillo de partículas (fuente: Wikipedia).
Pero la intensidad de estas ondas es muy baja y esas contracciones y expansiones son mucho menores que el diámetro de un átomo. Ni la formación de agujeros negros, ni la colisión de estrellas de neutrones ni el propio Big Bang producen ondas gravitatorias que se puedan medir directamente en la actualidad.
La mejor prueba que hasta ahora se tiene sobre la existencia de estas ondas es la contracción orbital de un par de púlsares. Pérdida de energía cuya cuantía encaja con la energía que se llevaría la radiación de ondas gravitatorias que abandona el sistema.
Una manera de intentar detectar estas ondas directamente es usando interferómetros láser como LIGO. La idea es lanzar un haz de luz láser sobre unos brazos kilométricos en L sobre cuyos extremos se sitúan unos espejos. Las reflexiones reiteradas de este haz sobre ellos hacen que la distancia recorrida sea muy grande, lo que aumenta las posibilidades de detectar estas ondas. Ahora mismo hay varios grupos que trabajan en este asunto, mejorando cada vez más estos interferómetros. LIGO, que se encuentra en el estado de Washington, está bajo una actualización que le permitirá alcanzar gran sensibilidad, se espera que esta actualización termine antes de que finalice 2019.
La mejor oportunidad que se puede tener para detectar ondas gravitatorias es que se dé la colisión entre dos agujeros negros supermasivos, algo que se produce cuando dos galaxias colisionan. El problema es la frecuencia a la que se puede dar este tipo evento.
Ahora Sean McWilliams, de Princeton University, ha publicado un trabajo en el que calcula la probabilidad de que se dé una colisión entre ese tipo de agujeros negros. Llega a la conclusión de que la frecuencia con la que se da este tipo de eventos es mucho más alta de lo que se creía.
Según los datos astronómicos, en los últimos 6000 millones de años las galaxias han doblado su masa y quintuplicado su tamaño. Esto se habría dado gracias a la colisión de galaxias más pequeñas, fenómeno que se puede observar directamente con nuestros telescopios. Los modelos computacionales pueden reproducir muy bien esas colisiones que observamos y en ellos se predice la colisión de los agujeros negros que hay en sus centros.
A partir de esta información McWilliams calcula que la colisión de agujeros negros supermasivos es de 10 a 30 veces más frecuente de lo que se creía.
Esto significa que quizás este tipo de eventos ya ha sido registrado y se encuentra en las bases de datos. Sólo haría falta buscarlos, según McWilliams. En concreto, en los datos procedentes no de los interferómetros, sino de la observación de púlsares. Como cuanto mayor sea la distancia considerada mejor se pueden detectar estas ondas, se puede usar la distancia que media entre nosotros y ciertos púlsares. Las ondas de radio que emiten estos objetos se conocen con mucha precisión y emiten pulsos cada cierto intervalo preciso de tiempo. Así que si una onda gravitatoria cruza el espacio que media entre nosotros y esos objetos se producirá un cambio en el tiempo que recibimos algunos de esos pulsos de ondas de radio.
En el peor escenario posible McWilliams predice que por fin detectaremos ondas gravitarías por este método antes de 2016 con una probabilidad del 95%.
La detección de ondas gravitatorias supondría un triunfo más de Einstein desde la ultratumba y un hito científico. El equipo que lo registrase tendría el premio Nobel asegurado. A ver si con un poco de suerte lo contamos en NeoFronteras antes de 2016.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3975
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv
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Así por ejemplo, si un frente de estas ondas gravitarías alcanza un volumen determinado del espacio éste se puede contraer y expandir alternativamente y con ello los objetos que contiene. Así por ejemplo en la animación se puede ver efecto de un haz de ondas gravitatorias sobre un anillo de partículas (fuente: Wikipedia).
Pero la intensidad de estas ondas es muy baja y esas contracciones y expansiones son mucho menores que el diámetro de un átomo. Ni la formación de agujeros negros, ni la colisión de estrellas de neutrones ni el propio Big Bang producen ondas gravitatorias que se puedan medir directamente en la actualidad.
La mejor prueba que hasta ahora se tiene sobre la existencia de estas ondas es la contracción orbital de un par de púlsares. Pérdida de energía cuya cuantía encaja con la energía que se llevaría la radiación de ondas gravitatorias que abandona el sistema.
Una manera de intentar detectar estas ondas directamente es usando interferómetros láser como LIGO. La idea es lanzar un haz de luz láser sobre unos brazos kilométricos en L sobre cuyos extremos se sitúan unos espejos. Las reflexiones reiteradas de este haz sobre ellos hacen que la distancia recorrida sea muy grande, lo que aumenta las posibilidades de detectar estas ondas. Ahora mismo hay varios grupos que trabajan en este asunto, mejorando cada vez más estos interferómetros. LIGO, que se encuentra en el estado de Washington, está bajo una actualización que le permitirá alcanzar gran sensibilidad, se espera que esta actualización termine antes de que finalice 2019.
La mejor oportunidad que se puede tener para detectar ondas gravitatorias es que se dé la colisión entre dos agujeros negros supermasivos, algo que se produce cuando dos galaxias colisionan. El problema es la frecuencia a la que se puede dar este tipo evento.
Ahora Sean McWilliams, de Princeton University, ha publicado un trabajo en el que calcula la probabilidad de que se dé una colisión entre ese tipo de agujeros negros. Llega a la conclusión de que la frecuencia con la que se da este tipo de eventos es mucho más alta de lo que se creía.
Según los datos astronómicos, en los últimos 6000 millones de años las galaxias han doblado su masa y quintuplicado su tamaño. Esto se habría dado gracias a la colisión de galaxias más pequeñas, fenómeno que se puede observar directamente con nuestros telescopios. Los modelos computacionales pueden reproducir muy bien esas colisiones que observamos y en ellos se predice la colisión de los agujeros negros que hay en sus centros.
A partir de esta información McWilliams calcula que la colisión de agujeros negros supermasivos es de 10 a 30 veces más frecuente de lo que se creía.
Esto significa que quizás este tipo de eventos ya ha sido registrado y se encuentra en las bases de datos. Sólo haría falta buscarlos, según McWilliams. En concreto, en los datos procedentes no de los interferómetros, sino de la observación de púlsares. Como cuanto mayor sea la distancia considerada mejor se pueden detectar estas ondas, se puede usar la distancia que media entre nosotros y ciertos púlsares. Las ondas de radio que emiten estos objetos se conocen con mucha precisión y emiten pulsos cada cierto intervalo preciso de tiempo. Así que si una onda gravitatoria cruza el espacio que media entre nosotros y esos objetos se producirá un cambio en el tiempo que recibimos algunos de esos pulsos de ondas de radio.
En el peor escenario posible McWilliams predice que por fin detectaremos ondas gravitarías por este método antes de 2016 con una probabilidad del 95%.
La detección de ondas gravitatorias supondría un triunfo más de Einstein desde la ultratumba y un hito científico. El equipo que lo registrase tendría el premio Nobel asegurado. A ver si con un poco de suerte lo contamos en NeoFronteras antes de 2016.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3975
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv
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