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Las ondas gravitacionales en agujeros negros deforman constantemente el espacio-tiempo

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Este jueves 29 de junio, un grupo de investigadores liderados por el Chinese Pulsar Timing Array (CPTA), el European Pulsar Timing Array (EPTA), el Indian Pulsar Timing Array (InPTA), el Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) y el North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav), informaron sobre descubrimientos importantes en las actuaciones de las ondas gravitacionales en el universo.

Los hallazgos de ondas gravitacionales sugieren que los agujeros negros supermasivos están deformando constantemente el espacio-tiempo.

Las ondas gravitacionales se detectaron por primera vez en 2015, un siglo después de que Einstein las predijera, por el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (o LIGO, ahora parte de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA).

Las ondas gravitacionales fueron predichas por primera vez por Einstein en su teoría de la relatividad general. Como lo describió Einstein, las ondas son cambios en un campo gravitatorio que viajan a la velocidad de la luz. De hecho, las ondas gravitacionales emergen de las interacciones sísmicas de los objetos más masivos y compactos del universo. Cuando los agujeros negros orbitan o chocan entre sí, u otros objetos muy densos como las estrellas de neutrones, las ondas gravitacionales son producidas por la interacción.

Imagen utilizada con permiso del titular de los derechos de autor

Los agujeros negros son regiones extremadamente densas del espacio-tiempo con campos gravitacionales tan fuertes que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Las estrellas de neutrones son restos estelares superlativamente antiguos que son tan densos que los electrones que giran alrededor de sus átomos constituyentes han colapsado sobre los protones de los átomos, convirtiendo a toda la estrella en un gran neutrón. Una detección confirmada de una fusión de estrellas de neutrones de agujero negro se realizó por primera vez en 2021.

Los nuevos hallazgos muestran que el espacio está inundado de estas ondas gravitacionales, que oscilan durante años o más y parecen originarse principalmente a partir de pares de agujeros negros supermasivos que se juntan en espiral antes de fusionarse.

“Las ondas gravitacionales son creadas por objetos astronómicamente densos en nuestro universo, generalmente en órbita unos alrededor de otros. Las ondas gravitacionales en realidad estiran y comprimen el espacio-tiempo mientras viajan a través del universo”, dice el astrofísico de la Universidad Estatal de Oregón, Jeff Hazboun, miembro de la colaboración científica que llevó a cabo la investigación y el autor principal de uno de los artículos que describen los hallazgos en Astrophysical Journal Letters.

Estas nuevas ondas gravitacionales son, con mucha diferencia, las más potentes captadas hasta ahora, con un millón de veces más energía que las ondas gravitacionales detectada anteriormente por LIGO o Virgo. «Hemos abierto una nueva ventana en la observación del universo», ha declarado Chiara Mingarelli, científica del North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) y coautora del hallazgo, que compara lo que han captado con «un coro, con todas esas parejas de agujeros negros supermasivos repicando en diferencias frecuencias».

Se trata de la primera prueba del llamado «fondo estocástico de ondas gravitatorias», que sería algo así como el vestigio de las ondas gravitacionales de la evolución temprana del universo. Sobre su existencia y composición se había teorizado pero nunca se había podido oír hasta ahora. De momento, han podido medir este fondo de forma general pero no todavía la radiación individual.

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Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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