¡En redacción!
Arribo
de
Ondas Gravitacionales a LIGO
Fig
1. Esquematización, mediante un entramado de líneas, de la deformación que
sufre el espacio-tiempo alrededor de un cuerpo masivo (planeta a la izquierda y
estrella a la derecha).
Por
fin se despliega el velo sobre las ondas gravitacionales. Cualquier cuerpo
masivo establece un campo gravitacional que se extiende en la geometría deformada
del espacio-tiempo que le rodea, como se muestra en la figura 1. Cuando tal espacio-tiempo
se perturba por cualquier motivo, se generan ondas gravitacionales que viajan a la
velocidad de la luz. Se sabía de su existencia, el grande de la física del
siglo xx las predijo hace 100 años. Fueron magistralmente postuladas por Albert
Einstein en 1916 a partir de su Teoría General de la Relatividad como la
perturbación del espacio-tiempo que rodea objetos masivos, durante la
ocurrencia de grandes cataclismos gravitacionales. Bajo tales circunstancias,
la radiación producida en forma de ondas, producto de la subsecuente conversión de la masa en energía en algunos casos, perturba y
deforma el espacio-tiempo a medida que se propagan a la velocidad de la luz. A
su paso, todo cuerpo material se encoge y estira en forma ondulante. Un velero
flotando en la superficie del agua sube y baja al vaivén de las olas, un
electrón vibra sumergido en el campo electromagnético de la luz, las placas
tectónicas de la Tierra ondulan cual olas al ritmo las de ondas sísmicas, las partículas
del aire se bambolean al paso de las ondas sonoras, y los objetos materiales cambian
sus dimensiones al compás de la frecuencia de las ondas gravitacionales que los
abordan.
Varios son los mecanismos que generan
ondas gravitacionales, a saber: objetos
masivos (estrellas de neutrones, agujeros negros orbitando uno alrededor del
otro) muy acelerados, colisión de agujeros negros (objetos estelares tan
extremadamente densos que deforman el espacio-tiempo más cercano e impiden que
la luz y la materia escape), colapso de núcleos estelares (supernovas),
coalescencia de estrellas de neutrones o enanas blancas, y a partir de
remanentes de radiación gravitacional liberada durante la creación del Universo.
Fig. 2 LIGO
en: https://www.ligo.caltech.edu/video/ligo20160215v1
Fig. 3 Simulación de los dos agujeros negros antes de
fusionarse, según LIGO. Disponible en: https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20160211d
El
14 de septiembre de 2015 fue detectada por vez primera la señal de una onda
gravitacional por LIGO (Laser Interferometer Gravitation Observatory; en
español, Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, figura 2), proveniente
del choque de dos agujeros negros (figura 3) -restos de estrellas supermasivas
que han explotado- a 1.300 millones de años luz de distancia de la Tierra; es decir,
después del evento la señal, viajando a la velocidad de la luz, tardó mil
trescientos millones de años en llegar a nuestro sistema solar. El 11 de
febrero de 2016 se certificó que la señal detectada realmente provenía de una
onda gravitacional. Dos detectores LIGO separados 3.000 entre sí, registraron
por separado la señal. Tal evidencia no dejó duda sobre la existencia de las ondas gravitacionales.
Fig. 4 Señales de las ondas gravitacionales detectadas (curvas gruesas) y predichas por la teoría (curvas delgadas). Los arreglos son de los autores del presente blog a partir de la información disponible en la página oficial de LIGO en: https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20160211a
En
la figura 4 se muestran las señales de las ondas gravitacionales detectadas (curvas
gruesas) por los observatorios LIGO ubicados en Livingston (Louisiana, USA) y
Hanford (Washington, USA), provenientes de los dos agujeros negros de
aproximadamente 30 veces la masa del Sol, que se fusionaron a 1.3 millones de
años luz de distancia, así como las predicciones (curvas delgadas) de la teoría
general de la relatividad de Einstein. En el eje X se representa el tiempo, y
en el eje Y Strain (10-21), representa la fracción en que fueron
distorsionadas las distancias al paso de la onda. Las dos curvas gruesas inferiores de la
figura muestra el corrimiento temporal entre las dos señales recibidas en ambos
observatorios separados una distancia de 3.000 km entre sí. La señal llegó
primero a Livingston y 0,007 segundos después fue detectada en Handfor. Esta
coincidencia demuestra sin lugar a dudas que se trataba de la misma señal.
Es asombrosa la coincidencia entre la
predicción de Einstein (curvas delgadas) y la señal captada (curvas gruesas).
muy bueno gracias por la info
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