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El inicio de la astronomía de radiación gravitatoria

El pasado viernes 22 de septiembre tuvimos la visita en nuestro local de Jose Antonio Font Roda, Director del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Valencia, especializado en Astrofísica Relativista, quien nos ofreció una interesante charla sobre ondas gravitacionales.

El profesor Font explicó cómo las teorías relativistas de Einstein ya predecían hace cien años la existencia de las ondas gravitacionales, si bien la primera observación directa de las mismas no se consiguió hasta el 14 de septiembre de 2015, gracias a los detectores del observatorio LIGO (Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales), situado en EEUU, en dos puntos alejados del país (observatorio Livingston en Luisiana, y el observatorio Hanford en el estado de Whashington). La duplicidad de los observatorios y la gran distancia entre ellos permite identificar falsas detecciones producidas por efectos locales tales como pequeñas perturbaciones sísmicas o un fallo del instrumental. La detección de ondas gravitatorias constituye una nueva e importante validación de la teoría de la relatividad general.

¿Qué es una onda gravitatoria?

Las ondas gravitatorias constituyen fluctuaciones generadas en la curvatura del espacio-tiempo que se propagan como ondas a la velocidad de la luz producidas por un cuerpo masivo acelerado. La radiación gravitatoria se genera cuando dichas ondas son emitidas por ciertos objetos o por sistemas de objetos que gravitan entre sí (por ejemplo dos agujeros negros).

Ondas gravitacionales de la señal GW150914 detectadas por los dos interferómetros de LIGO

Además de Estados Unidos con el proyecto LIGO, otros países están desarrollando proyectos similares, como el detector italo-francés VIRGO, ubicado en Pisa (Italia), el TAMA japonés (ubicado cerca de Tokio), y el GEO, ubicado en Hanóver (Alemania). Asimismo, se está preparando el diseño de una misión espacial capaz de detectar las ondas gravitatorias desde el espacio, evitando las distorsiones causadas por la propia Tierra. Se ha denominado LISA (Laser Interferometer Space Antenna) y es un proyecto conjunto de las agencias espaciales NASA y ESA, cuyo lanzamiento se prevé para el año 2034. Tal observatorio espacial tendría una mayor sensibilidad y la capacidad de estudiar los objetos emisores de ondas de gravedad.

Objetos emisores de ondas gravitatorias

La amplitud predicha para estas ondas y los efectos observables son muy débiles, de modo que su detección directa es extremadamente difícil. La amplitud, de hecho, es muy inferior al ruido vibracional procedente de otras fuentes. Tan sólo los fenómenos más violentos del Universo producen ondas gravitatorias susceptibles de ser detectadas.

Los objetos que deberían emitir ondas de gravedad detectables de manera directa son objetos muy masivos sometidos a fuertes aceleraciones o cuerpos masivos no homogéneos rotando a gran velocidad. Se espera poder encontrar ondas gravitatorias producidas en fenómenos cataclísmicos como:

- La explosión de una supernova.

- La formación de un agujero negro.

- El choque de cuerpos masivos como estrellas de neutrones o la fusión de agujeros negros.

- La rotación de una estrella de neutrones inhomogénea.

- Radiación gravitatoria remanente del Big Bang. Este último caso ofrecería datos únicos sobre la formación del Universo en el periodo anterior a la edad oscura del Universo en la que el Universo era opaco a la radiación electromagnética.

- (Cualquier objeto con masa y aceleración produce ondas gravitatorias, dependerá de la precisión del equipo para poder cuantificarlas, actualmente solo hemos logrado captarlas con sucesos de una muy elevada energía).

Con la detección de ondas gravitacionales se puede afirmar que estamos asistiendo al nacimiento a una nueva era en la astronomía y a una nueva forma de estudiar el universo, que complementa a la astronomía tradicional -centrada en la observación de los astros en las diferentes longitudes de onda-, y que sin duda nos va a deparar muchas sorpresas en el futuro próximo.


Fuente: Wikipedia

Más información sobre ondas gravitacionales: http://danielmarin.naukas.com/2016/02/12/el-nacimiento-de-la-astronomia-de-ondas-gravitatorias/

 

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