Las nuevas simulaciones de colisiones de energía en el universo permiten a los astrofísicos comprender más profundamente el principio de la generación de ondas gravitacionales, que es quizás la oportunidad más emocionante de mirar el futuro del mundo celestial y comprender lo que sucederá a continuación.
La fusión de los agujeros negros se considera el evento más histórico que el universo haya visto desde el Big Bang que ocurrió hace más de 14 mil millones de años. Este evento ocurre cuando dos (o más) agujeros negros quedan atrapados por sus campos gravitacionales mutuos, después de lo cual chocan y se fusionan en un solo todo. En teoría, la energía que se produce durante su fusión puede generar una expulsión muy específica de una onda gravitacional, cuyo modelado es el objetivo principal de los científicos.
De acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein, las ondas gravitacionales se generan como resultado de la aceleración de dos objetos masivos en el espacio abierto, pero la ciencia aún no puede observar directamente este proceso. Indirectamente, para ver su influencia, solo se puede observar el movimiento de las enanas blancas (por ejemplo, en órbita entre sí). Con el paso del tiempo, el radio de sus órbitas comienza a disminuir y la energía se pierde, después de lo cual se produce la emisión de ondas gravitacionales.
Aunque tenemos una idea bastante buena de sus propiedades, como es bien sabido, las ondas gravitacionales son muy difíciles de detectar, pero gracias a una nueva investigación, esto puede ser posible y la confluencia de los agujeros negros es la clave de esto. "La aceleración de la carga de electrones es producida por la radiación electromagnética, incluidas las ondas de luz que vemos", dijo Michael Kesden, científico de la Universidad de Texas, en un comunicado de prensa. "Del mismo modo, sucede con la aceleración de la masa, cuyas ondas gravitacionales serán más que visibles, como la luz en el caso de los electrones".
Michael Kesden es el autor principal de un nuevo estudio sobre el proceso de fusión de agujeros negros publicado en Physical Review Letters.
"El uso de las ondas gravitacionales como herramienta de observación nos permite descubrir casi todo sobre las características de los agujeros negros que han existido durante miles de millones de años e incluso cómo se formaron", agregó David Gerosa, científico y coautor de este proyecto, en el comunicado de prensa. . "Estos son datos extremadamente importantes que comprenderán completamente el proceso de la evolución del Universo".
Actualmente, hay varios proyectos similares en la etapa de implementación. Cabe señalar que los observatorios más famosos equipados con un interferómetro de exploración de ondas gravitacionales con láser (LIGO) son solo dos competidores ubicados en Louisiana y Washington.
Utilizando láseres de alta precisión del tamaño de un túnel de 4 kilómetros, le permiten explorar cómo las ondas gravitacionales pasan a través de nuestro planeta. Actualmente, LIGO se está actualizando activamente para aumentar su sensibilidad. Además, los análogos de LIGO también se están creando en Europa. El proyecto se llamó "VIRGO" y tiene la misma misión que los prototipos estadounidenses. "Decidimos que ayudaríamos a predecir las características de las ondas gravitacionales que los científicos estadounidenses esperan recibir con la ayuda de LIGO", dijo Ulrich Sterhak, coautor del proyecto "GIRL", graduado de la Universidad de Cambridge. "Esperamos los resultados de nuestros experimentos para compararlos con los que se obtendrán usando LIGO", agregó.
Los investigadores dirigieron específicamente la simulación al proceso de atraer dos agujeros negros y cómo giraban uno alrededor del otro.
"Con la ayuda de las tecnologías existentes, podemos crear un modelo informático de este proceso y ver la evolución completa de los agujeros negros (que en tiempo real llevaría miles de millones de años) en solo unos segundos", continuó Kesden en su presentación. "Sin embargo, esto no es solo un curso acelerado de eventos, hay cosas que simplemente no podemos reconocer de otra manera".
Los investigadores esperan que con la ayuda de datos de modelos informáticos, puedan obtener nuevos datos sobre fusiones de agujeros negros y explorar nuevos detalles sobre las características de las ondas gravitacionales.
Sin lugar a dudas, este proyecto puede llamarse una revolución en el mundo de la astronomía, la ciencia, cuyo objetivo principal es estudiar los fenómenos más importantes y, sin duda, los más interesantes del Universo. El estudio de las ondas gravitacionales permitirá a los científicos responder a las muchas preguntas aparentemente previamente inaccesibles que nos acercarán, al menos, un poco más a la comprensión de nuestro Universo.
