Nuevas ondas gravitacionales golpean la Tierra después de un viaje récord por el espacio

Observadas por tercera vez, abren nuevos caminos inexplorados en física

Investigadores que trabajan en el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO, por sus siglas en inglés) han confirmado la existencia de ondas gravitatorias. Las ondulaciones en el espacio-tiempo podrían inaugurar una nueva era en la física.

Al igual que las otras veces, la observación fue desencadenada por uno de los eventos más violentos del universo: la fusión de dos agujeros negros. La detección tuvo lugar durante la ejecución actual de observación de LIGO, que comenzó en noviembre de 2016 y se extenderá durante el verano de este año. Presentaba un agujero negro resultante con una masa de 49 veces la de nuestro sol, rellenando un hueco entre la primera y la segunda observación de las ondas gravitacionales (que documentaba agujeros negros con 62 y 21 masas solares, respectivamente).

"Tenemos una confirmación adicional de la existencia de agujeros negros de masa estelar que son más grandes que 20 masas solares - estos son objetos que no sabíamos que existían antes de que LIGO los detectara", dice David Shoemaker del MIT, recién elegido portavoz de la Colaboración Científica LIGO (LIGO Scientific Collaboration, LSC), un cuerpo de más de 1.000 científicos internacionales que realizan la investigación LIGO junto con European-based Virgo Collaboration.

"Es notable que los seres humanos puedan armar una historia y probarla, de acontecimientos tan extraños y extremos que tuvieron lugar hace miles de millones de años y a miles de millones de años luz alejados de nosotros. Toda la colaboración científica de LIGO y Virgo trabajó para juntar todas estas piezas".

Esto confirma en gran medida la existencia de las ondas gravitatorias (por tercera vez), propuesto en 1905 por Henri Poincaré y también predicha por Albert Einstein en 1916 sobre la base de su teoría de la relatividad general. Sin embargo, estas ondas resultaron ser completamente esquivas hasta 2015, cuando LIGO hizo su primera observación.

El problema con las ondas gravitacionales es que a pesar de que están pasando constantemente por la Tierra, su impacto es extremadamente débil. Incluso las más fuertes tienen un efecto minúsculo y sus fuentes están generalmente a una gran distancia, por lo que para detectar las ondas necesitamos eventos enormes (como la fusión de agujeros negros).

En particular, esta nueva investigación también ofrece una idea de las direcciones en las que están girando los agujeros negros. Piensa en los agujeros negros como dos patinadores de hielo, girando alrededor de sí, pero también girando alrededor de su propio eje. Tiene mucho sentido que los agujeros negros giren individualmente en la misma dirección en que giran unos contra otros, pero como muestran los nuevos datos, a veces giran en la dirección opuesta. En términos técnicos, esto significa que sus giros no están alineados.

"Esta es la primera vez que tenemos pruebas de que los agujeros negros pueden no estar alineados, dándonos sólo una pequeña sugerencia de que los agujeros negros binarios pueden formarse en densos conglomerados estelares", dice Bangalore Sathyaprakash de Penn State y la Universidad de Cardiff, uno de los editores del nuevo documento, que es el autor de todo el LSC y Virgo Colaboraciones.

Es un logro impresionante y que destaca lo mucho que se ha desarrollado nuestra tecnología, y la importancia de la inversión continua en la ciencia. Los instrumentos LIGO están preparados para una pequeña actualización, y continuaran arrojando luz sobre los secretos del universo.

"Los instrumentos LIGO han alcanzado sensibilidades impresionantes", señala Jo van den Brand, portavoz de Virgo Collaboration, físico del Instituto Nacional Holandés de Física Subatómica (Nikhef) y profesor de la Universidad VU de Amsterdam. "Esperamos que para este verano Virgo, el interferómetro europeo, amplíe la red de detectores, ayudándonos a localizar mejor las señales".

Además, en tiempo gazillionth, esto demuestra que realmente funciona la teoría de Einstein de la relatividad. Tiempo tras tiempo, diferentes escenarios han puesto la teoría a prueba, y una y otra vez - la relatividad general llegó a la cima.

"Parece que Einstein tenía razón, incluso para este nuevo evento, que está dos veces más lejos que nuestra primera detección", dice Laura Cadonati de Georgia Tech y portavoz adjunto de la LSC. "No podemos ver ninguna desviación de las predicciones de la relatividad general, y esta mayor distancia nos ayuda a hacer esa declaración con más confianza".

Artículo científico: GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2