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Descubren gigantesca onda gravitacional y ni los científicos se lo creen

Todo indica que surgió por la fusión de 2 agujeros negros. Según Einstein, estos objetos masivos “tuercen” el espacio-tiempo

La señal que se detectó fue mucho más fuerte que en las otras ocasiones en que se pudieron rastrear ondas gravitacionales (Gerd Altmann/Pixabay)

15 minutos. Los científicos que operan los detectores LIGO y Virgo anunciaron este miércoles la detección de una onda gravitacional gigante, quizás la mayor fuente registrada hasta ahora. Incluso, admitieron que su hallazgo genera en realidad más preguntas que respuestas.

Así lo consideró Alan Weinstein, miembro de LIGO (Observatorio de ondas Gravitacionales por Interferometría Láser) y profesor de Física en el Instituto Tecnológico de California (Caltech).

Una onda gravitacional es una onda invisible que se desplaza a la velocidad de la luz. Albert Einstein postuló su existencia en 1915, como parte de la teoría de la relatividad general. Sin embargo, el fenómeno solo se detectó experimentalmente en 2015 precisamente a través de LIGO.

Son difíciles de detectar y tanto LIGO como Virgo (observatorio localizado cerca de Pisa, en Italia, en el que participan además Francia, España, Holanda, Polonia y Hungría) fueron creados especialmente para ello. El hallazgo comunicado este miércoles puede haber sido el más importante hasta la fecha.

Una onda gravitacional es...

La fusión de dos agujeros negros es un fenómeno que no genera luz, por lo que solo puede apreciarse mediante estas olas cósmicas que sirven para avanzar en el conocimiento del universo.

Una onda gravitacional se parece a un doblez, una vibración o una arruga en una sábana. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, los objetos masivos “tuercen” el espacio-tiempo. Como consecuencia, se origina lo que se percibe como gravedad, pero esta gravedad no constituye un campo de atracción sino una deformación del espacio-tiempo.

Einstein decía que al interior de lugares de alta gravitación, como los agujeros negros, el tiempo se dilata. Esto significa que si viajas a la velocidad de la luz, el tiempo también puede avanzar más lento. En sus ecuaciones, el tiempo es una variable más. En otras palabras, para el genio científico, el tiempo puede ir hacia atrás. Si viste la película Interstellar (2014), quizás no resulte tan enredado comprender esta compleja teoría.

Weinstein afirmó que, de momento, se opta por darle la explicación más sencilla: esa onda gravitacional surgió por la fusión de 2 agujeros negros binarios.

"El listón para afirmar que hemos descubierto algo nuevo es muy alto. Así que normalmente aplicamos la navaja de Occam: la solución más simple es la mejor, que en este caso es un agujero negro binario", agregó.

Histórico

Pero los científicos no ocultan que la dimensión del hallazgo es algo sin precedentes. La señal que se detectó fue mucho más fuerte que en las otras ocasiones en que se pudieron rastrear ondas gravitacionales.

"Esto no se parece mucho a un chirrido, que es lo que normalmente detectamos", dijo el miembro de Virgo, Nelson Christensen, investigador del Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS).

Las ondas gravitacionales detectadas y de las que ahora se dan detalles desarrollaron, según los científicos, una energía similar a la de 8 masas solares.

La señal anunciada este miércoles se detectó el 21 de mayo de 2019. Lo hicieron LIGO (que lo componen 2 observatorios localizados en Estados Unidos) y Virgo en Italia. La identificaron como GW190521.

Se asemeja a unos 4 movimientos cortos, y es de duración extremadamente breve, menos de una décima de segundo, explicaron los expertos.

Eso indica, según los investigadores, que la onda gravitacional GW190521 fue generada por una fuente que se encuentra aproximadamente a 5 gigaparsecs de distancia. Es decir, cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual. Esto la convierte en una de las más distantes detectadas hasta ahora.

El gigaparsec es una medida astronómica que equivale aproximadamente a 3.260 millones de años luz.

Fusión de agujeros negros

Casi todas las señales de ondas gravitacionales confirmadas hasta la fecha provienen de una fusión binaria, ya sea entre 2 agujeros negros o 2 estrellas de neutrones. En este sentido, es la primera hipótesis que barajan los científicos, que creen estar ante la fusión más grande entre 2 agujeros negros con masas de 85 y 66 veces la masa del sol.

La nueva señal probablemente viene del instante en que los 2 agujeros negros se fusionaron. La fusión creó un agujero negro aún más grande, de unas 142 masas solares, y liberó una enorme cantidad de energía, equivalente a alrededor de 8 masas solares, esparcida por el universo en forma de ondas gravitacionales.

El equipo internacional de científicos informó de sus hallazgos en 2 artículos publicados este miércoles.

Uno, que aparece en Physical Review Letters, detalla el descubrimiento. El otro, en The Astrophysical Journal Letters, analiza las propiedades físicas de la señal y las implicaciones astrofísicas.

Las masas excepcionalmente grandes de los 2 agujeros negros originales, así como del agujero negro final, plantean una gran cantidad de preguntas sobre su formación.

Realmente gigante

Todos los agujeros negros observados hasta la fecha encajan en una de 2 categorías. Por una parte, se han detectado agujeros negros que miden desde unas pocas masas solares hasta decenas de masas solares, y se cree que se forman cuando mueren las estrellas.

Por otro lado, se han encontrado agujeros negros supermasivos, como el del centro de la Vía Láctea, que miden desde cientos de miles hasta miles de millones de veces el de nuestro sol.

Sin embargo, el último agujero negro de 142 masas solares producido por la fusión que produjo la onda gravitacional GW190521 se encuentra dentro de un rango de masa intermedio entre los agujeros negros de masa estelar y supermasivos, el primero de su tipo jamás detectado.

Los 2 agujeros negros que produjeron el agujero negro final también parecen ser únicos en su tamaño. Son tan grandes que los científicos sospechan que uno o ambos pueden no haberse formado a partir de una estrella que colapsa, como ocurre con la mayoría de los agujeros negros de masa estelar.

En todo caso, eso es algo que pondría en cuestión parte de las teorías vigentes de la evolución estelar que podrían tener que ser reescritas.

"El hecho de que estemos viendo agujeros negros de estas dimensiones hará que muchos astrofísicos se rasquen la cabeza y traten de averiguar cómo se produjeron", dijo Christensen.

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