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.
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| 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.
