ECOS DEL MAS ALLÁ

El pasado 15 de Septiembre, por primera vez, los científicos han observado las ondas gravitacionales, este evento es un hecho histórico para la ciencia.

Las ondas gravitacionales, predichas por Einstein hace 100 años, son ondulaciones del espacio tiempo procedentes de fusiones de objetos masivos y compactos en el Universo distante.

Créditos: LIGO

De acuerdo con la relatividad general, una pareja de agujeros negros orbitando uno alrededor del otro pierde energía mediante la emisión de ondas gravitacionales, produciendo un acercamiento gradual entre ambos durante miles de millones de años, y luego mucho más rápidamente en los últimos minutos. Durante la última fracción de segundo, los dos agujeros negros chocan entre sí casi a la mitad de la velocidad de la luz y forman un único agujero negro más masivo, convirtiendo una parte de la masa de ambos en energía, de acuerdo con la fórmula de Einstein E = mc2. Esta energía se emite como una fuerte explosión final de ondas gravitacionales.

La existencia de las ondas gravitacionales ya había sido demostrada en la década del 70 por dos científicos, Russell Hulse y Joseph Taylor Jr. quienes observaron un sistema binario compuesto de un púlsar (explicar que es un pulsar) orbitando otra estrella, y notaron que la órbita del púlsar se encogía lentamente con el tiempo debido a la emisión de energía en forma de ondas gravitacionales.

El Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO, por sus siglas en inglés), detectó recientemente en forma directa una onda gravitacional correspondiente al final de la vida de un sistema binario compuesto por dos agujeros negros. Esta detección proporcionó una secuencia gráfica temporal de las fracciones de segundo finales del sistema binario, a medida que éste se convertía en un único agujero negro individual. 

LAS ONDAS GRAVITACIONALES DETECTADAS 100 AÑOS DESPUÉS DE LA PREDICCIÓN DE EINSTEIN

LIGO abre una nueva ventana al Universo con la observación de las ondas gravitacionales procedentes de la colisión de agujeros negros

Las ondas gravitacionales llevan consigo información acerca de sus dramáticos orígenes y sobre la naturaleza de la gravedad, que no puede obtenerse de otra manera. Los físicos han llegado a la conclusión de que las ondas gravitacionales detectadas fueron producidas durante la última fracción de segundo de la fusión de dos agujeros negros para producir un solo agujero negro más masivo en rotación. Esta colisión de dos agujeros negros había sido predicha pero nunca antes había sido observada.

Las ondas gravitacionales fueron detectadas el 14 de septiembre de 2015 a las 5:51 a.m. hora de verano del este de Estados Unidos (09:51 UTC) por los dos detectores gemelos ubicados en Livingston, Louisiana, y Hanford, Washington, EE.UU. son operados por Caltech y MIT. El descubrimiento, que será publicado en la revista Physical Review Letters, fue realizado por la Colaboración Científica LIGO (que incluye la Colaboración GEO600 y el Australian Consortium for Interferometric Gravitational Astronomy) y el consorcio Virgo usando datos de los dos detectores LIGO.

La investigación en LIGO la lleva a cabo la Colaboración Científica LIGO (LSC), compuesta por un grupo de más de 1.000 científicos de universidades de Estados Unidos y de otros 14 países.

Basándose en las señales observadas, los científicos de LIGO estiman que los agujeros negros de este evento eran de unas 29 y 36 veces la masa del Sol, y que el mismo tuvo lugar hace 1.3 mil millones de años. Cerca de 3 veces la masa del Sol fueron convertidos en ondas gravitacionales en una fracción de segundo - con una potencia pico de unas 50 veces la de todo el Universo visible. Comparando los tiempos de llegada de la señal – el detector en Livingston registró el evento 7 milisegundos antes que el detector en Hanford – los científicos confirman que la fuente se encuentra en el hemisferio sur.

"Nuestra observación de las ondas gravitacionales logra un ambicioso objetivo establecido hace más de 5 décadas, la detección directa de este esquivo fenómeno, y a través de él entender mejor el Universo", dice David H. Reitze, director ejecutivo del Laboratorio LIGO en Caltech.

EL ROL DEL OBSERVATORIO ASTRONÓMICO DE CÓRDOBA

El Observatorio respondió a la alarma de detección y exploro la región del cielo donde provinieron las ondas gravitacionales.

En 2014 el Observatorio Astronómico de Córdoba firmó un memorandum de entendimiento con LIGO para la detección de las posibles contrapartes ópticas asociadas a las emisiones detectadas de ondas gravitacionales a través del proyecto TOROS (Transient Optical Robotic Observatory of the South) cuyos instrumentos piloto están ubicados en la Estación Astrofísica de Bosque Alegre y en el nuevo Observatorio Astronómico del cerro Macón en la Puna Salteña.

El pasado 15 de septiembre TOROS recibió la alarma de la detección de ondas gravitacionales procedente de LIGO y procedió en la búsqueda de su posible contraparte óptica utilizando también el telescopio de 1.54 de diámetro, en galaxias vecinas en la zona de procedencia de las ondas gravitacionales, ya que la tecnología actual solo permite acotar una región relativamente extensa.

Los datos provistos por TOROS serán analizados juntos a los del resto de los observatorios que participaron del seguimiento de este histórico evento astronómico.

No resulta sencillo aventurar las consecuencias para la vida cotidiana de este descubrimiento. Sin dudas se inicia un nuevo capítulo para la astronomía, la de ondas gravitacionales, que posibilita la detección de colisiones de objetos compactos tales como agujeros negros y estrellas de neutrones. Baste recordar que las ondas electromagnéticas fueron a mediados del siglo 19 un desarrollo teórico, y que tiempo después posibilitó la radio, televisión, telefonía celular etc.

Con la detección de las ondas gravitacionales, un nuevo desafío se abre a la humanidad.