Detectadas las primeras ondas gravitatorias “con luz”

La fusión de dos estrellas de neutrones hace unos 130 millones de años, un fenómeno único, acaba de inaugurar una nueva era en la observación del universo, porque ha permitido observar, por primera vez, un objeto con luz y ondas gravitatorias.

Ilustración de un sistema binario de estrellas de neutrones en proceso de fusión, con emisión de ondas gravitatorias. /

Es la quinta vez en la historia que se detectan ondas gravitatorias, cuya existencia teórica predijo Albert Einstein hace más de un siglo, pero esta observación es especial, porque incluye también ondas electromagnéticas, en este caso, luz.

Y este nuevo descubrimiento astronómico se realizó el pasado 17 de agosto de este año. Primero, este evento fue registrado por el instrumento LIGO (situado en Estados Unidos) y, sólo dos segundos después, los satélites Fermi e INTEGRAL detectaban también esta explosión estelar.

Hasta ahora, las anteriores ondas gravitatorias no incluían “ondas electromagnéticas”, porque su origen se hallaba en la fusión de dos agujeros negros, unos objetos que no emiten luz y sólo pueden estudiarse a través de su influencia gravitatoria.

Estrellas de neutrones

 Las estrellas de neutrones son objetos muy compactos y de rápida rotación que surgen cuando una estrella muy masiva expulsa su envoltura en una explosión de supernova. "Hace casi tres décadas se predijo que una fusión de dos estrellas de neutrones produciría un estallido de ondas gravitatorias y ahora ha podido confirmarse este escenario", señala Christina Thöne, investigadora del CSIC, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, uno de los centros que ha participado en este descubrimiento.

El hallazgo, y posterior análisis de estas ondas gravitatorias como de la luz generada por este fenómeno, ha permitido desvelar muchos de los procesos físicos involucrados en la fusión de dos estrellas de neutrones.

Además, estas ondas gravitatorias han permitido también estudiar su masa, rotación, distancia y posición en el cielo, en tanto que las ondas electromagnéticas han permitido estudiar su entorno, una galaxia envejecida que, posiblemente, se fusionó con otra en su pasado reciente.

 Ondas gravitatorias

 Las ondas gravitatorias son ondulaciones en la estructura del espacio-tiempo, el "tejido" que compone el universo y que podemos imaginar como una malla elástica tensada. Una malla que, ante la presencia de materia, se curva. Esta curvatura en la geometría del espacio-tiempo debido a la presencia de materia es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos (tanto el de los planetas alrededor del Sol como el de los cúmulos de galaxias).

Einstein predijo, en su teoría general de la relatividad (1916), la existencia de ondas gravitatorias, un fenómeno asociado a los objetos que generan los entornos gravitatorios más extremos, como los sistemas binarios de agujeros negros y estrellas de neutrones.

Equipos

Estos sistemas generarían distorsiones en el espacio-tiempo que, al igual que las ondas que produce una piedra en el agua, se propagan desde el origen a la velocidad de la luz acarreando valiosa información sobre los objetos que producen las ondas y sobre la naturaleza de la gravedad.

En la actualidad existen dos grandes instalaciones dedicadas a la búsqueda y análisis de ondas gravitatorias: LIGO, en Estados Unidos, y Virgo, en Italia.

Las dos primeras detecciones de ondas gravitatorias fueron realizadas por LIGO, en tanto que la tercera fue fruto de la colaboración entre LIGO y Virgo.

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