¡Eureka!: Científicos detectan la primera evidencia convincente de un "fondo de ondas gravitacionales"

La madrugada de este jueves se reveló un importante hallazgo astronómico en materia de ondas gravitacionales, se trata de la primera evidencia convincente de un “fondo de ondas gravitatorias”, que tomó más de 15 años de estudio.

Este descubrimiento corresponde a un concepto que se venía teorizando hace décadas y del que se esperaba concluir una respuesta desde la primera detección de ondas gravitacionales en 2015, no hace muchos años.

El estudio fue publicado en la revista científica The Astrophysical Letters y se venía anunciando desde mediados de junio, cuando el Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales (NANOGrav) adelantó la importancia de estos resultados.

¿Qué se descubrió sobre las ondas gravitacionales?

De acuerdo con The New York Times, el consorcio internacional colaborativo que trabajó en este hallazgo, desclasificó la información la noche del miércoles, revelando la primera evidencia “convincente” de un fondo de ondas gravitacionales, pero ¿qué significa esto?

Resulta que los expertos detectaron un zumbido de tono bajo de ondas gravitatorias que “reverbera” en todo el Cosmos, es decir, se refleja o rebota por todo el universo sin ser absorbido.

Asimismo, los científicos sospechan que este zumbido en particular proviene del colapso de dos agujeros negros “tan masivos como mil millones de soles”, cita el medio. Estos estarían ubicados a 10 mil millones de años luz de la Tierra.

“Me gusta pensar en ello como un coro o una orquesta y lo que estamos recibiendo es la suma de todas esas señales a la vez“, ejemplificó Xavier Siemens, físico de la Universidad Estatal de Oregón que forma parte de la colaboración de NANOGrav, organismo que dirigió el estudio.

El descubrimiento, además, resultará en una nueva forma de observar y entender el Cosmos, puesto que idear formas para detectar estas ondas y el fenómeno de “fondo”, permitirá que los astrónomos observen mucho más atrás en el espacio, poco después del Big Bang.

Del mismo modo, los científicos enfatizan que este hallazgo es consistente con la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, que postula que la gravedad existe porque la energía y la materia deforman el espacio y tiempo.

¿Cómo detectaron un fondo de ondas gravitacionales?

Los primeros hallazgos sobre ondas gravitacionales determinaron que estas se forman a partir de cualquier objeto que gira y que son más notorias, aunque no visibles, cuando provienen de cuerpos con inmensa energía, como agujeros negros, estrellas masivas, entre otras.

Si bien lo que se detectan son zumbidos, de alta o baja frecuencia, esto se hace observando el comportamiento de otros objetos en el espacio, puesto que se alteran al recibir estas ondas, que los científicos postulan vienen de todas partes y van hacia todas direcciones.

Un ejemplo más visual de ondas gravitacionales puede ser como lo que ocurre cuando una roca cae al agua y deja “olas” tras su impacto que se van expandiendo.

Teniendo esto cuenta, esta vez el fondo de ondas se detectó observando un tipo de estrellas que giran rápidamente, llamadas púlsares. Esto a través de un método que evidencia directamente este fenómeno y se remonta a 1993, siendo altamente efectivo para estos estudios por lo que incluso significó un Nobel de Física a los científicos que lo crearon.

“Reportamos múltiples líneas de evidencia para una señal estocástica que está correlacionada entre 67 púlsares del conjunto de datos de tiempo de púlsares de 15 años recopilados por el NANOGrav”, dice el paper.

Además, se enfatiza en que si bien preliminarmente este zumbido proviene de agujeros negros, también pudieron intervenir otros fenómenos cósmicos.

“La amplitud y el espectro de fondo de ondas gravitacionales inferidos son consistentes con las expectativas astrofísicas para una señal de una población de binarios de agujeros negros supermasivos, aunque no se pueden excluir fuentes cosmológicas y astrofísicas más exóticas”, señalan.

¿Qué sigue?

La primera evidencia convincente de un fondo de ondas gravitacionales es sólo uno de los muchos pasos que vienen para descubrir más sobre el origen del Cosmos, especialmente sobre cómo logró tener la forma y estructura que se conoce hoy.

Si bien estos primeros estudios ya son concluyentes en cuanto a la confirmación de la hipótesis de fondos de ondas planteada años atrás y se relaciona directamente con la relatividad general de Einstein, todavía queda bastante por determinar.

De hecho, el quipo global dirigido por NANOGrav debe trabajar en profundidad a partir de todos los datos recopilados de las colaboraciones de todo el mundo. Según detalla el Times, estos equivalen a 25 años de mediciones de 115 púlsares.

Estos resultados más completos podrían presentarse dentro de un año, pero de aquí a confirmar la fuente del fondo de ondas gravitacionales, podrían pasar varios años más.

Para resolver más dudas, algunos de los científicos que participaron de este avance darán una charla que será transmitida en vivo en los canales web de NANOGrav, a las 13:00 horas de este jueves.

Wow! So @NANOGrav really has detected what goes bump in the cosmic dark! Look out for the press conference TODAY at 1p ET. Now let’s talk about some gravitational waves in this thread!🧵 🤓🤓 #GravitationalWaves #scicomm #ScienceTwitter #NANOGrav https://t.co/OBCY4X2lS6

— 🇵🇦Dr. Ronald Gamble | BLACK SPACE WEEK ™ (@Dr_Gamble21) June 29, 2023