Los cientÃficos han observado por primera vez las tenues ondas causadas por el movimiento de los agujeros negros que estiran y aprietan suavemente todo en el universo.
Informaron el miércoles que pudieron “escuchar” lo que se llama ondas gravitacionales de baja frecuencia: cambios en la estructura del universo que son creados por enormes objetos que se mueven y chocan en el espacio.
Maura McLaughlin, codirectora de NANOGrav dijo:
“Realmente es la primera vez que tenemos evidencia de este movimiento a gran escala de todo en el universo”.
Einstein predijo que cuando los objetos realmente pesados ​​se mueven a través del espacio-tiempo, el tejido de nuestro universo, crean ondas que se propagan a través de ese tejido. Los cientÃficos a veces comparan estas ondas con la música de fondo del universo.
En 2015, los cientÃficos usaron un experimento llamado LIGO para detectar ondas gravitacionales por primera vez y demostraron que Einstein tenÃa razón. Pero hasta ahora, esos métodos solo han podido atrapar ondas a altas frecuencias, explicó Chiara Mingarelli, miembro de NANOGrav, astrofÃsica de la Universidad de Yale.
Esos “chirridos” rápidos provienen de momentos especÃficos cuando los agujeros negros relativamente pequeños y las estrellas muertas chocan entre sÃ, dijo Mingarelli.
En la última investigación, los cientÃficos buscaban ondas a frecuencias mucho más bajas. Estas ondas lentas pueden tardar años o incluso décadas en subir y bajar, y probablemente provengan de algunos de los objetos más grandes de nuestro universo: agujeros negros supermasivos de miles de millones de veces la masa de nuestro sol.
Las galaxias de todo el universo chocan y se fusionan constantemente. Mientras esto sucede, los cientÃficos creen que los enormes agujeros negros en los centros de estas galaxias también se unen y se bloquean en un baile antes de que finalmente colapsen entre sÃ, explicó Szabolcs Marka, astrofÃsico de la Universidad de Columbia que no participó en la investigación.
Los agujeros negros envÃan ondas gravitacionales a medida que giran en estos pares, conocidos como binarios. Marka dijo:
“Los binarios de agujeros negros supermasivos, que orbitan lenta y tranquilamente entre sÃ, son los tenores y el bajo de la ópera cósmica”.
Ningún instrumento en la Tierra podrÃa capturar las ondas de estos gigantes. Asà que “tuvimos que construir un detector que fuera aproximadamente del tamaño de la galaxia”, dijo Michael Lam, investigador de NANOGrav del Instituto SETI.
Los resultados publicados esta semana incluyeron 15 años de datos de NANOGrav, que ha estado utilizando telescopios en América del Norte para buscar las olas. Otros equipos de cazadores de ondas gravitacionales de todo el mundo también publicaron estudios, incluso en Europa, India, China y Australia.
Los cientÃficos apuntaron telescopios a estrellas muertas llamadas púlsares, que envÃan destellos de ondas de radio mientras giran en el espacio como faros.
Sarah Vigeland, miembro de NANOGrav, astrofÃsica de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee dijo:
Estas ráfagas son tan regulares que los cientÃficos saben exactamente cuándo se supone que las ondas de radio llegarán a nuestro planeta, “como un reloj perfectamente regular que avanza en el espacio”.
Pero a medida que las ondas gravitacionales deforman el tejido del espacio-tiempo, en realidad cambian la distancia entre la Tierra y estos púlsares, provocando ese latido constante.
Al analizar pequeños cambios en la tasa de tictac en diferentes púlsares, con algunos pulsos que llegan un poco antes y otros que llegan tarde, los cientÃficos pudieron decir que las ondas gravitacionales estaban pasando.
El equipo monitoreó 68 púlsares en el cielo utilizando el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental, el telescopio Arecibo en Puerto Rico y el Very Large Array en Nuevo México. Otros equipos encontraron evidencia similar de docenas de otros púlsares, monitoreados con telescopios en todo el mundo.
Hasta ahora, este método no ha podido rastrear de dónde provienen exactamente estas ondas de baja frecuencia, dijo Marc Kamionkowski, astrofÃsico de la Universidad Johns Hopkins que no participó en la investigación.
En cambio, está revelando el zumbido constante que nos rodea, como cuando estás parado en medio de una fiesta, “oirás a todas estas personas hablando, pero no escucharás nada en particular”, dijo Kamionkowski.
El ruido de fondo que encontraron es “más fuerte” de lo que esperaban algunos cientÃficos, dijo Mingarelli. Esto podrÃa significar que hay más fusiones de agujeros negros, o más grandes, en el espacio de lo que pensábamos, o apuntar a otras fuentes de ondas gravitacionales que podrÃan desafiar nuestra comprensión del universo.
Los investigadores esperan que continuar estudiando este tipo de ondas gravitacionales pueda ayudarnos a aprender más sobre los objetos más grandes de nuestro universo. PodrÃa abrir nuevas puertas a la “arqueologÃa cósmica” que puede rastrear la historia de los agujeros negros y las galaxias que se fusionan a nuestro alrededor, dijo Marka.
Vigeland dijo:
“Estamos comenzando a abrir esta nueva ventana al universo”.
