Colisiones gigantes sacuden el cosmos.

Colisiones gigantes sacuden el cosmos.

De hecho, siempre que se ha inventado un nuevo instrumento capaz de estudiar los cielos, los astrónomos han tenido que reconsiderar su comprensión del cosmos. Más recientemente, los científicos han provocado una revolución en la astronomía al descubrir cómo observar las ondas gravitacionales con la ayuda de nuevas tecnologías que incluyen láseres y espejos.
Los agujeros negros son las cáscaras de estrellas masivas con una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de ellas. Cuando chocan, liberan energía en una forma llamada ondas gravitacionales. Las colisiones, que son totalmente invisibles a simple vista y no se registran en el espectro electromagnético, solo pueden detectarse mediante la observación de ondas gravitacionales. Mientras que Albert Einstein predijo en 1916 que existían las olas, los científicos tardaron casi un siglo en observarlas.

El 14 de septiembre de 2015, todo el universo se sacudió. Bueno, en realidad, es más exacto decir que esta fue la fecha en que la humanidad se percató de un evento cataclísmico: la fusión de dos enormes agujeros negros que ocurrieron hace alrededor de 1.300 millones de años, o el robo de una línea de Star Wars, "un Hace mucho tiempo en una galaxia muy, muy lejos ".

A medida que las ondas gravitacionales que se liberaron durante la fusión de los agujeros negros hace 1.300 millones de años arrasaron el sistema solar, el tejido mismo del espacio y el tiempo se comprimió y estiró.
Dos detectores en forma de L en los Observatorios de Ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser (LIGO) en Louisiana y Washington trabajaron juntos en la primera observación de una onda gravitacional. A medida que la onda pasó, cada brazo del detector en forma de L, que mide 2.5 millas de largo, se alarga y se acorta en una distancia de aproximadamente una milésima parte del diámetro de un protón. Para dar una sensación de escala, eso es equivalente a medir la distancia desde aquí hasta el siguiente sistema estelar Alpha Centauri con una precisión del ancho de un cabello humano.

Ahora, con la ayuda de otra instalación en Italia llamada Virgo, los científicos están estudiando las propiedades generales de estas colisiones de agujeros negros y dónde están ocurriendo. Las ondas gravitacionales viajan a la velocidad de la luz y, por lo tanto, a medida que pasan a través de la Tierra, hay un pequeño retraso entre cuando cada detector nota su paso. Esa demora se usa para ayudar a determinar la ubicación en el cielo donde ocurrió la colisión. La técnica es similar a la forma en que los geólogos utilizan los tiempos de llegada de los terremotos en diferentes sismógrafos para localizar el origen del terremoto.

Un huracán de materia oscura se dirige hacia nosotros.

Con los detectores LIGO y Virgo, los científicos pueden comprender mejor lo que sucede cuando chocan cuerpos astronómicos muy pesados. La colisión de estrellas de neutrones, que son cáscaras de estrellas ligeramente más pequeñas que los agujeros negros, también puede provocar ondas gravitacionales detectadas en la Tierra. Y, por supuesto, un agujero negro también podría fusionarse con una estrella de neutrones.

En un artículo publicado recientemente, los astrónomos de ondas gravitacionales detallaron 11 de estas colisiones, cuatro de las cuales nunca habían sido anunciadas anteriormente, desde que los detectores comenzaron a operar en 2015. Teniendo en cuenta el tiempo de inactividad cuando el equipo no estaba operativo, eso funciona aproximadamente Una detección cada 15 días. En el ejemplo más impresionante, dos agujeros negros masivos se fusionaron para crear uno que es aproximadamente 80 veces la masa del sol, lo que lo convierte en el agujero negro más grande jamás observado.

Durante una fracción de segundo, la colisión liberó más energía que la luz emitida por cada estrella en todo el universo visible. Esto fue algo enorme. Y todo sucedió en una galaxia ubicada a 9 mil millones de años luz de distancia.

Antes de la primera observación de LIGO, los científicos no creían que las estrellas pudieran formar agujeros negros con masas mayores que unas 15 o 20 veces más pesadas que el sol. Entonces, con solo 11 observaciones, los científicos ya se han visto obligados a reconsiderar sus teorías.

Si bien el anuncio de un agujero negro súper masivo es un buen titular, este artículo reciente tiene un impacto menos impresionante pero más significativo científicamente. La observación de una sola cosa puede ser una curiosidad. Pero varias veces después, los científicos pueden comenzar a sacar algunas conclusiones.

Al combinar las capacidades de rendimiento conocidas del detector con las ubicaciones observadas y la velocidad a la que se detectan, los astrónomos pueden comenzar a decir con qué frecuencia ocurren. Mientras los científicos están trabajando con un tamaño de muestra pequeño, ahora estiman que en una esfera de espacio de entre mil millones y mil millones de años luz de diámetro, podemos esperar ver una fusión de un agujero negro por año.
Y la historia no ha terminado. Los detectores están desconectados en este momento, y están siendo sometidos a actualizaciones que les permitirán mirar dos veces más lejos de la Tierra. Esto les permitirá investigar un volumen ocho veces más grande que antes. Los días de la astronomía de la onda gravitacional están en su infancia y no hay dudas de que habrá grandes sorpresas por delante.

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