Sobre 11 de febrero de 2016 , científicos en el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) anunció la primera detección de ondas gravitacionales. Este desarrollo, que confirmó una predicción hecha por Teoría de la relatividad general de Einstein un siglo antes, abrió nuevas vías de investigación para cosmólogos y astrofísicos. También fue un hito para los investigadores de la Universidad de Monash, que desempeñaron un papel importante en el descubrimiento.
Y ahora, poco más de un año después, un equipo de investigadores del Centro Monash de Astrofísica ha anunciado otra posible revelación. Basado en sus estudios en curso de ondas gravitacionales, el equipo propuso recientemente un concepto teórico conocido como 'memoria huérfana'. De ser cierto, este concepto podría revolucionar la forma en que pensamos sobre las ondas gravitacionales y el espacio-tiempo.
Los investigadores del Centro Monash de Astrofísica son parte de lo que se conoce como el Colaboración científica LIGO (LSC): un grupo de científicos dedicados a desarrollar el hardware y el software necesarios para estudiar las ondas gravitacionales. Además de crear un sistema para examinar las detecciones, el equipo desempeñó un papel clave en el análisis de datos, observando e interpretando los datos recopilados, y también fue fundamental en el diseño de los espejos LIGO.
Mirando más allá de lo que LIGO y otros experimentos (como el Interferómetro Virgo ) observado, el equipo de investigación trató de abordar cómo estas capacidades de detectores podrían extenderse aún más al encontrar la 'memoria' de ondas gravitacionales. El estudio que describe esta teoría fue publicado recientemente en laCartas de revisión físicabajo el título ' Detección de la memoria de ondas gravitacionales sin señales principales “.
Según su nueva teoría, el espacio-tiempo no vuelve a su estado normal después de que un evento cataclísmico genera ondas gravitacionales que hacen que se estire. En cambio, permanece estirado, a lo que se refieren como 'memoria huérfana', la palabra 'huérfana' alude al hecho de que la 'ola madre' no es directamente detectable. Si bien este efecto aún no se ha observado, podría abrir algunas oportunidades muy interesantes para la investigación de ondas gravitacionales.
En la actualidad, detectores como LIGO y Virgo solo pueden discernir la presencia de ondas gravitacionales en ciertas frecuencias. Como tal, los investigadores solo pueden estudiar ondas generadas por tipos específicos de eventos y rastrearlas hasta su origen. Como dijo Lucy McNeill, investigadora del Centro Monash de Astrofísica y autora principal del artículo, en una reciente Universidad Comunicado de prensa :
“Si hay fuentes exóticas de ondas gravitacionales, por ejemplo, de microagujeros negros, LIGO no las escucharía porque tienen una frecuencia demasiado alta. Pero este estudio muestra que LIGO puede usarse para sondear el universo en busca de ondas gravitacionales que alguna vez se pensó que eran invisibles para él '.
Las dos instalaciones de LIGO, ubicadas en Livingston, Louisiana, y Hanford, Washington. Crédito: ligo.caltech.edu
Como indican en su estudio, las ráfagas de ondas gravitacionales de alta frecuencia (es decir, aquellas que están en o por debajo del rango de kilohercios) producirían una memoria huérfana que los detectores LIGO y Virgo podrían captar. Esto no solo aumentaría exponencialmente el ancho de banda de estos detectores, sino que abriría la posibilidad de encontrar evidencias de estallidos de ondas gravitatorias en búsquedas anteriores que pasaron desapercibidas.
El Dr. Eric Thrane, profesor de la Escuela de Física y Astronomía de Monash y otro miembro del equipo de LSC, también fue uno de los coautores del nuevo estudio. Como el fijado , 'Estas ondas podrían abrir el camino para el estudio de la física actualmente inaccesible para nuestra tecnología'.
Pero como admiten en su estudio, es posible que tales fuentes ni siquiera existan y se necesitan más investigaciones para confirmar que la 'memoria huérfana' es de hecho real. Sin embargo, sostienen que la búsqueda de fuentes de alta frecuencia es una forma útil de investigar nueva física, y podría revelar cosas que no esperábamos encontrar.
“Es deseable una búsqueda de memoria de ondas gravitacionales dedicada. Tendrá una mayor sensibilidad en comparación con las búsquedas de ráfagas actuales ”, afirman. 'Además, se puede usar una búsqueda dedicada para determinar si un candidato de detección es consistente con una ráfaga de memoria al verificar si los residuos (después de la resta de la señal) son consistentes con el ruido gaussiano'.
Por desgracia, estas búsquedas pueden tener que esperar a los sucesores propuestos del experimento Advanced LIGO. Estos incluyen el Telescopio de einstein y Cosmic Explorer, dos detectores de ondas gravitacionales de tercera generación propuestos. Dependiendo de lo que encuentren los estudios futuros, podemos descubrir que el espacio-tiempo no solo se extiende desde la creación de ondas gravitacionales, ¡sino que también tiene las “estrías” para probarlo!
Otras lecturas: Cartas de revisión física
