El 14 de septiembre de 2015, nuestro planeta experimentó una ondulación espacio-temporal muy pequeña, que se detectó utilizando un observatorio de ondas gravitacionales interferométricas con láser (LIGO). Al analizar la señal, los físicos se dieron cuenta de que estas ondas gravitacionales se debían a la fusión de dos agujeros negros a una distancia de aproximadamente 1.3 mil millones de años luz de la Tierra. Este primer evento de detección de ondas gravitacionales se denominó "GW150914".
La observación, que se anunció el 11 de febrero con una pompa global, no solo confirmó una de las últimas predicciones de Einstein sobre la teoría general de la relatividad de 100 años, sino que también nos mostró que existen agujeros negros con una masa de unos 30 solares y que pueden resultar más comunes que Las teorías modernas predicen. Este descubrimiento es también el primer tipo de astronomía tentadora, que en el futuro cambiará la forma en que vemos el Universo. La astronomía de ondas gravitacionales es un cambio de paradigma desde el espectro electromagnético; Ahora podemos ver eventos de energía invisible que producen ondas gravitacionales, pero no pueden producir ninguna manifestación electromagnética.
Sin embargo, hoy en día, la NASA anunció que su observatorio cósmico de ondas gravitacionales detectó una señal débil cerca de la fuente predicha de ondas gravitacionales, lo que abre perspectivas interesantes para penetrar en la esencia de esta fusión particular de agujeros negros.
El telescopio de rayos gamma Fermi de la NASA detectó una ráfaga muy débil y corta de rayos X de alta energía correspondientes a una ráfaga corta de rayos gamma (o GRB) menos de medio segundo después de que LIGO registró el GW150914. Esto es sorprendente: se supuso, según un comunicado de prensa de la NASA, que cuando los agujeros negros chocan, lo hacen "limpiamente" sin producir radiación electromagnética. Entonces, ¿hay dos señales asociadas con un evento? El tiempo lo hace muy probable; solo hay un 0, 2 por ciento de probabilidad de que hayan ocurrido en el mismo cielo al mismo tiempo, pero pertenecieron a dos fenómenos diferentes de alta energía. "Este descubrimiento tentador de baja probabilidad puede ser una falsa alarma, pero antes de que podamos comenzar a reescribir los libros de texto, necesitamos ver más eventos relacionados con las ondas gravitacionales de la fusión de los agujeros negros", dijo Valery Connoton, miembro del equipo del Monitor de rayos Gamma de rayos ( GBM) en el Centro Nacional de Espacio, Ciencia y Tecnología en Huntsville, Alabama.
Se cree que la mayoría de los HV se crean cuando las estrellas masivas se hinchan después de quemar combustible y luego explotan para formar agujeros negros. Se les conoce como fuentes de radiación intensa de "estallidos de rayos gamma largos", que se detectan como un destello de rayos gamma y rayos X de alta energía que emanan del polo de una estrella en el momento de la explosión. Sin embargo, existe un tipo más misterioso de GRB con un período corto (menos de 2 segundos) y, posiblemente, está asociado con la confluencia de un agujero negro y una estrella de neutrones .
Ahora que los astrónomos tienen acceso al espectro de ondas gravitacionales, probablemente se ha encontrado la verdadera naturaleza de los "estallidos de rayos gamma cortos".
"Con solo un evento conjunto, la detección conjunta de rayos gamma y rayos gravitacionales, resulta exactamente lo que causa el corto GRB", dijo Lindy Blackburn, estudiante postdoctoral del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts y miembro de la colaboración científica de LIGO. "Hay una interacción increíble entre dos observaciones, los rayos gamma, que revelan los detalles de la energía de la fuente, el entorno local y las ondas gravitacionales, lo que proporciona una prueba única de la dinámica que conduce al evento".
La señal de onda gravitacional fue generada por el rápido desenrollamiento de una hélice y la colisión de dos agujeros negros, un evento que creó el ahora famoso "tweeting de agujeros negros". Pero si, de hecho, la observación del telescopio Fermi es el mismo evento, los astrofísicos deberán averiguar cómo sucede esto. La fusión de los agujeros negros no debe generar una cantidad significativa de energía en el espectro electromagnético en ausencia de una cierta cantidad de gas cerca de la región de confluencia. Pero parece que la gran mayoría de los gases que rodean los agujeros negros binarios habrían desaparecido hace mucho tiempo. En resumen, esta débil señal de GRB fue una sorpresa y los físicos deben decidir si entendemos completamente la dinámica de las fusiones de agujeros negros o si vemos alguna física nueva que ha permanecido oculta hasta ahora.
Cualquiera sea la razón, esto es solo el comienzo de una emocionante era astronómica de ondas gravitacionales, que no solo nos permitirá explorar algunos de los fenómenos más extremos del Universo, sin duda responder muchas preguntas, sino que también revelará muchos nuevos secretos cósmicos.
