Hoy pasará a la historia como el día en que descubrimos directamente las ondas gravitacionales. El descubrimiento realizado por científicos de la cooperación científica LIGO (LIGO) es un evento digno del Premio Nobel, que es igual o incluso supera el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 y la implementación de la teoría de un Universo en expansión en 1929.
"Ahora podemos escuchar el Universo", dijo la física y representante de LIGO, Gabriela González, durante una reunión histórica de la National Science Foundation el jueves en Washington DC. "La detección es el comienzo de una nueva era: el campo de la astronomía gravitacional es ahora una realidad".
Aunque las ondas gravitacionales fueron propuestas por primera vez por la teoría de la relatividad general de Einstein hace un siglo, solo ahora la humanidad tiene una tecnología capaz de medir físicamente esta onda en el espacio-tiempo. Usando un LIGO equipado con un observatorio de ondas gravitacionales interferométricas con láser, se pueden medir pequeñas oscilaciones espacio-temporales. Y poco después de la modernización de la sensibilidad en septiembre del año pasado, el Universo presentó un regalo gravitacional a LIGO.
Las ondas gravitacionales se generan cuando los objetos masivos se aceleran, chocan o explotan. Si podemos medir la onda gravitacional de estos eventos, entonces podemos descubrir mucho sobre sus propiedades e incluso utilizar este conocimiento para una nueva era de la astronomía de ondas gravitacionales. Esto sería un cambio de paradigma de la astronomía "ordinaria", que estudia la radiación cósmica desde el espectro electromagnético; El espectro de ondas gravitacionales puede revelar un Universo "oscuro", donde los agujeros negros chocan y las estrellas de neutrones vuelan silenciosamente entre sí en la noche.
Y el 14 de septiembre de 2015, una de las erupciones más grandes de ondas gravitacionales en el Universo, como se cree, fue descubierta por el sistema láser LIGO, recientemente mejorado.
A unos 1.300 millones de años luz de la Tierra, dos agujeros negros quedaron atrapados en su pozo de gravedad mutua y comenzaron a girar uno alrededor del otro a una velocidad tremenda. Los agujeros negros dobles se consideran una parte integral del paisaje cósmico. Pero esta fue la primera vez que pudimos detectar directamente dos agujeros negros con una masa igual a 29 y 36 de nuestros soles antes de la fusión. Esta asombrosa fusión puede verse a través de la visualización por computadora.
Sin embargo, su batalla gravitacional fue corta. En una fracción de segundo, dos objetos que giraban rápidamente se tocaron y salpicaron energía furiosa. En un instante, los agujeros negros perdieron tres masas de nuestro Sol , esta masa se transformó en energía gravitacional pura.
Si recordamos nuestra analogía con "lanzar una piedra en un estanque", que propusimos generar ondas gravitacionales, entonces la situación con un agujero negro es como lanzar un ladrillo grande en un estanque. Al mismo tiempo, hubo una oleada gigantesca de energía gravitacional, que produjo estas ondulaciones espacio-temporales en el universo. Más 1.3 billones de años después, estas olas llegaron a la Tierra. Y sucedió que LIGO se modernizó en ese momento y estaba listo para descubrir este antiguo evento. Esta es una visión intuitiva cósmica en toda su gloria.
La teoría sugiere que cuando dos agujeros negros chocan y se fusionan, su señal de onda gravitacional debería producir un impulso muy rápido, y la desaceleración es suficiente para escuchar esta "pulsación" en una colisión. Y tu que piensas Casi como lo predijeron los modelos de computadora basados en la ecuación de relatividad de 100 años de Einstein, el agujero negro "pulsó". Puedes escuchar:
Este sonido representa el momento en que dos agujeros negros en espiral se fusionaron en uno. Se cree que tal evento ocurre en el universo cada 15 minutos. Esta es la encarnación real de la búsqueda física que los físicos han completado en 100 años.
No se trata de la confiabilidad de la señal, porque esto es solo el comienzo para observar tales reuniones. Sobre todo porque este "pulso" fue predicho y representa el verdadero renacimiento de un agujero negro.
Cuando te sientas y lo piensas seriamente, se vuelve difícil entender que se trata de una señal de dos agujeros negros que vuelan a través de nuestro planeta. Y de hecho, esta señal pasa a través de cada uno de nosotros. Esto sucedió innumerables veces, y continuará en el futuro. Pero ahora tenemos un "audífono" especial, que ayudará a atraparlo. Además, gracias al tiempo empleado por las dos estaciones de LIGO, sabremos de dónde vino. La estación de Livingston (Louisiana) escuchó la señal de 7 milisegundos hasta la estación de Hanford (Washington), lo que significa que provenía del hemisferio celeste del sur.
El hecho de que tengamos un conocimiento muy aproximado de dónde se originaron las ondas nos da una idea de un futuro potencialmente muy "brillante" para la astronomía de las ondas gravitacionales. Si agrega más estaciones a la red, puede aumentar el retardo de la señal y podremos localizar las regiones gravitacionales más extremas del universo. Y gracias a esto, puedes acceder al paisaje gravitacional del espacio. Quién sabe qué otros secretos vamos a revelar.
