Ondas Gravitacionales

En la historia reciente, toda la astronomía se basaba únicamente en la luz que podíamos obtener del universo y nuestra interpretación de esa luz. Eso ha cambiado con la introducción de la astronomía de ondas gravitacionales. La Teoría de la Relatividad de Einstein afirma que un cambio en el campo gravitatorio se propagará a través del universo a la velocidad de la luz. Estos cambios en el campo gravitatorio se denominan ondas gravitacionales. Llevan información sobre los movimientos de los objetos en el universo.

Durante las últimas dos décadas, se ha desarrollado tecnología innovadora para detectar ondas gravitacionales. El resultado es LIGO, el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser. LIGO consiste en dos interferómetros ampliamente separados dentro de los Estados Unidos, uno en Hanford, Washington y el otro en Livingston, Louisiana, que funcionan conjuntamente para detectar ondas gravitacionales. Cada instrumento tiene forma de L y está compuesto por dos túneles de vacío de 4 kilómetros de largo, un láser y una serie de espejos. Las ondas gravitacionales hacen que el espacio mismo se estire en una dirección y simultáneamente se comprima en una dirección perpendicular. Esto significa que mientras pasa una onda gravitacional, un brazo del instrumento LIGO se alargaría mientras que el otro se acortaría, por lo que la luz láser debe viajar distancias desiguales entre los dos brazos. En la práctica, la diferencia en la longitud de los brazos provocada por una onda gravitatoria es unas 10.000 veces menor que el ancho de un protón. Alcanzar este nivel de precisión es una hazaña de ingeniería asombrosa. El éxito de LIGO ha desbloqueado una nueva rama de la astronomía y ha acercado a los humanos a la comprensión del universo. Para conocer más sobre el proyecto LIGO, te animamos a visitar su sitio web.

Primera Detección

El 14 de septiembre de 2015, LIGO publicó evidencia de su primera detección. Observaron ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros, cada uno con una masa de aproximadamente 30 veces la de nuestro sol. El evento fue tan increíblemente poderoso; se estima que en apenas fracciones de un segundo soltó 50 veces más energía que todas las estrellas del universo observables.

A continuación se muestra un video sonificado de la detección. El "chirp" observado ocurre a medida que los agujeros negros se acercan más y más y la frecuencia de la onda gravitacional aumenta. Durante el video de 12 segundos, el chirp se reproduce 8 veces. En las dos primeras ejecuciones, la frecuencia del sonido coincide exactamente con la frecuencia de las ondas gravitacionales. En las dos segundas ejecuciones, las frecuencias de las ondas sonoras se ajustan para adaptarse mejor al rango auditivo humano. Este patrón luego se repite en las próximas cuatro ejecuciones.

Detección con Contraparte Electromagnética

El 16 de octubre de 2017, LIGO anunció su primera detección de ondas gravitacionales de una inspiradora estrella neutrónica binaria. En particular, se observó emisión electromagnética en múltiples bandas de longitud de onda de la colisión junto con ondas gravitacionales. Esta es la primera vez que se observa un evento cósmico con ondas gravitacionales y luz.

En el video a continuación, se puede escuchar el "chirp" de la señal de onda gravitacional, seguido de un "ding" que corresponde al brote de rayos gamma observado en la fusión de estrellas neutrónicas.

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