Astronomía de ondas gravitacionales
La astronomía de ondas gravitacionales es una rama emergente de la astronomía observacional que tiene como objetivo utilizar ondas gravitacionales (diminutas distorsiones del espacio-tiempo predichas por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein ) para recopilar datos de observación sobre objetos como estrellas de neutrones y agujeros negros , eventos como supernovas y procesos, incluidos los del universo primitivo poco después del Big Bang .
Las ondas gravitacionales tienen una base teórica sólida, fundamentada en la teoría de la relatividad. Fueron predichos por primera vez por Einstein en 1916; aunque son una consecuencia específica de la relatividad general, son una característica común de todas las teorías de la gravedad que obedecen a la relatividad especial . [3] Sin embargo, después de 1916 hubo un largo debate sobre si las ondas eran realmente físicas o artefactos de libertad coordinada en la relatividad general; esto no se resolvió por completo hasta la década de 1950. La evidencia observacional indirecta de su existencia llegó por primera vez a fines de la década de 1980, a partir del monitoreo del púlsar binario Hulse-Taylor (descubierto en 1974); Se descubrió que la órbita del púlsar evoluciona exactamente como se esperaría para la emisión de ondas gravitacionales. [4]Hulse y Taylor recibieron el Premio Nobel de Física de 1993 por este descubrimiento.
El 11 de febrero de 2016 se anunció que la colaboración LIGO había observado ondas gravitacionales directamente por primera vez en septiembre de 2015. La segunda observación de ondas gravitacionales se realizó el 26 de diciembre de 2015 y se anunció el 15 de junio de 2016. [5] Barry Barish , Kip Thorne y Rainer Weiss recibieron el Premio Nobel de Física 2017 por liderar este trabajo.
Las frecuencias de las ondas gravitacionales ordinarias son muy bajas y mucho más difíciles de detectar, mientras que las frecuencias más altas ocurren en eventos más dramáticos y, por lo tanto, se han convertido en las primeras en ser observadas.
Además de una fusión de agujeros negros, se detectó directamente una fusión de estrellas de neutrones binarias: el monitor de explosión de rayos gamma Fermi en órbita detectó un estallido de rayos gamma (GRB) el 17 de agosto de 2017 a las 12:41:06 UTC, lo que provocó un aviso automatizado en todo el mundo. Seis minutos más tarde, un solo detector en Hanford LIGO, un observatorio de ondas gravitacionales , registró un candidato de onda gravitacional que se produjo 2 segundos antes del estallido de rayos gamma. Este conjunto de observaciones es consistente con una fusión binaria de estrellas de neutrones , [7] como lo demuestra un evento transitorio de múltiples mensajeros que fue señalado por ondas gravitacionales y avistamientos de espectro electromagnético (explosión de rayos gamma, óptico e infrarrojo).
En 2015, el proyecto LIGO fue el primero en observar directamente las ondas gravitacionales utilizando interferómetros láser. [8] [9] Los detectores LIGO observaron ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros de masa estelar , coincidiendo con las predicciones de la relatividad general . [10] [11] [12] Estas observaciones demostraron la existencia de sistemas binarios de agujeros negros de masa estelar, y fueron la primera detección directa de ondas gravitacionales y la primera observación de una fusión de agujeros negros binarios. [13]Este hallazgo se ha caracterizado como revolucionario para la ciencia, por la verificación de nuestra capacidad de utilizar la astronomía de ondas gravitacionales para avanzar en nuestra búsqueda y exploración de la materia oscura y el big bang .
