01 Febrero 2021
GRÁFICO. La luz de un púlsar viaja a la Tierra en medio de un mar de ondas.
Un observatorio espacial del "tamaño de una galaxia" ha revelado posibles indicios de una señal única de ondas gravitacionales, ondas que recorren el universo y deforman la estructura espacio-tiempo.
Los nuevos hallazgos, que se publican en The Astrophysical Journal Letters, provienen de un proyecto estadounidense y canadiense llamado Observatorio de ondas gravitacionales de Nanohertz de América del Norte (NANOGrav).
Durante más de 13 años, los investigadores de NANOGrav han estudiado minuciosamente la luz que fluye de docenas de púlsares esparcidos por la Vía Láctea para tratar de detectar un "fondo de ondas gravitacionales".
Eso es lo que los científicos llaman el flujo constante de radiación gravitacional que, según la teoría, baña la Tierra de manera constante.
El equipo aún no ha identificado ese objetivo, pero se está acercando más que nunca, dijo Joseph Simon, astrofísico de la Universidad de Colorado Boulder y autor principal del nuevo artículo. “Hemos encontrado una fuerte señal en nuestro conjunto de datos, pero todavía no podemos decir que este sea el fondo de ondas gravitacionales”, aseveró.
De platillos a zumbido
En 2017, los científicos de un experimento llamado Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) ganaron el Premio Nobel de Física por la primera detección directa de ondas gravitacionales.
Esas ondas se crearon cuando dos agujeros negros chocaron entre sí a unos 130 millones de años luz de la Tierra, generando un choque cósmico que se extendió a nuestro propio sistema solar.
Ese evento fue el equivalente a un estruendo de platillos, una explosión violenta y de corta duración. Las ondas gravitacionales que Simon y sus colegas buscan, en cambio, se parecen más al zumbido constante de una conversación en un cóctel lleno de gente.
Detectar ese ruido de fondo sería un gran logro científico, abriendo una nueva ventana al funcionamiento del universo, agregó. Estas ondas, por ejemplo, podrían dar a los científicos nuevas herramientas para estudiar cómo los agujeros negros supermasivos en los centros de muchas galaxias se fusionan con el tiempo.
"Estos tentadores primeros indicios de un fondo de ondas gravitacionales sugieren que los agujeros negros supermasivos probablemente se fusionan y que estamos flotando en un mar de ondas gravitacionales que surgen de las fusiones de agujeros negros supermasivos en galaxias de todo el universo", dijo la profesora Julie Comerford.
A través de su trabajo en NANOGrav, Simon y Comerford son parte de una carrera internacional para encontrar el fondo de ondas gravitacionales. Su proyecto se une a otros dos de Europa y Australia para formar una red llamada International Pulsar Timing Array.
En años o décadas
Simon dijo que, al menos de acuerdo con la teoría, la fusión de galaxias y otros eventos cosmológicos producen un movimiento constante de ondas gravitacionales. Son enormes: una sola onda, dijo Simon, puede tardar años o incluso más en pasar por la Tierra. Por esa razón, ningún otro experimento existente puede detectarlos directamente. “Otros observatorios buscan ondas gravitacionales del orden de segundos; nosotros estamos buscando ondas del orden de años o décadas”, subrayó.
Púlsares
Él y sus colegas tuvieron que ser creativos. El equipo de NANOGrav utiliza telescopios en el suelo no para buscar ondas gravitacionales sino para observar púlsares. Estas estrellas colapsadas son los faros de la galaxia. Giran a velocidades increíblemente rápidas, enviando corrientes de radiación que se precipitan hacia la Tierra en un patrón de parpadeo.
Simon explicó que las ondas gravitacionales alteran el patrón constante de luz proveniente de los púlsares, tirando o apretando las distancias relativas que estos rayos viajan a través del espacio. En otras palabras, los científicos podrían detectar el fondo de la onda gravitacional simplemente monitoreando los púlsares para detectar cambios correlacionados en el momento en que llegan a la Tierra.
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