LIGO detecta ondas gravitacionales por tercera vez

El Observatorio por Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en el que participa el Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universitat de les Illes Balears (UIB), ha hecho la tercera detección de ondas gravitacionales.

Según ha explicado la UIB en una nota informativa, como en los dos casos anteriores, las ondas han sido generadas por la fusión de dos agujeros negros que han formado uno de más grande.

De este modo, se consolida la existencia de una nueva clase de pareja de agujeros negros, o agujeros negros binarios, con masas más grandes que las que se habían detectado nunca antes LIGO.

Así, el agujero negro surgido de la fusión de los dos agujeros negros de la tercera detección tiene una masa que es 49 veces la del Sol. Esto llena la diferencia que había entre los dos agujeros negros de las dos primeras detecciones de LIGO, puesto que la primera detección era 62 veces la masa del Sol y la segunda, 21 veces.

La tercera detección tuvo lugar el 4 de enero de 2017, en el marco del actual periodo de observación de LIGO. Este periodo empezó el 30 de noviembre de 2016 y se alargará hasta pasado el verano.

En los tres casos, cada uno de los dos detectores de LIGO detectó ondas gravitacionales de la fusión energética de parejas de agujeros negros. Estas colisiones producen más energía, en el instante anterior a la fusión de los agujeros negros, que la energía emitida como luz por todas las estrellas y las galaxias del Universo en cualquier momento.

La última detección es la más lejana, con los agujeros negros localizados aproximadamente a tres mil millones de años luz. Los agujeros negros de la primera y la segunda detección estaban a una distancia de 1.300 y 1.400 millones de años luz, respectivamente.

En la colaboración científica LIGO participan más de 1.000 investigadores de todo el mundo. Las observaciones se hacen a través de dos detectores -uno a Hanford (Washington, EE.UU.), y el otro a Livingston (Luisiana, EE.UU.)- que son operados por Caltech y el MIT con la financiación de la National Science Foundation (NSF).

La nueva observación también proporciona pistas sobre las direcciones de giro de los agujeros negros. En la medida que las parejas de agujeros negros hacen espirales uno alrededor del otro, también giran sobre sus propios ejes.

A veces, el giro de los agujeros negros se hace en la misma dirección orbital en la cual gira la pareja -es aquello que los astrónomos conocen como giros alineados- y a veces giran en dirección opuesta al movimiento orbital -esto se conoce como giro antialineat.

Asimismo, los agujeros negros también pueden estar inclinados fuera del plan orbital. Esencialmente, los agujeros negros pueden girar en cualquier dirección.

Los nuevos datos de LIGO no pueden determinar si los agujeros negros observados recientemente estaban inclinados, pero sí que pueden indicar que al menos uno de los agujeros negros posiblemente estaba no alineado en comparación con el movimiento orbital, y esto da pistas sobre cómo se habría formado la pareja de agujeros negros.

En este sentido, existe dos modelos de creación: los agujeros negros se unen al final de su vida a través de grupos estelares densos, pudiendo girar en cualquier dirección relativa a su movimiento orbital o bien nacen juntos y se forman cuando cada estrella de la pareja explota, y siguen alineados.

En relación a las teorías de Albert Einstein, los investigadores han buscado un efecto denominado dispersión, que se acontece cuando la luz ondula en un medio físico como el vidrio y viaja a diferentes velocidades según la longitud de ola.

La teoría general de Einstein mantiene que la dispersión no se puede producir en las ondas gravitacionales en la propagación desde su fuente hasta la Tierra. LIGO no ha encontrado evidencias de este efecto, lo cual vuelve a hacer patente que Einstein tenía razón.

Los investigadores ya están trabajando en las mejoras técnicas que se introducirán en el siguiente periodo de observación, que está programado que empiece al final de 2018, durante el cual la sensibilidad de los detectores será mejorada.