Nuevas ondas gravitacionales detectadas a partir de cuatro fusiones de agujeros negros más. Detecciones totales hasta 11 ahora
Sobre 11 de febrero de 2016 , científicos en el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) hizo historia cuando anunciaron la primera detección de ondas gravitacionales (GW). Desde entonces, se han producido múltiples detecciones y colaboraciones científicas entre observatorios, como Advanced LIGO y Advanced Virgo - están permitiendo niveles sin precedentes de sensibilidad e intercambio de datos.
Anteriormente, se habían confirmado siete eventos de este tipo, seis de los cuales fueron causados por la fusión de agujeros negros binarios (BBH) y uno por la fusión de un estrella de neutrones binarios . Pero el sábado 1 de diciembre, un equipo de científicos Colaboración científica LIGO (LSC) y Colaboración Virgo presentado nuevos resultados que indicó el descubrimiento de cuatro eventos de ondas gravitacionales más. Esto eleva el número total de eventos de GW detectados en los últimos tres años a once.
La presentación, titulada ' Propiedades binarias de la población de agujeros negros inferidas de la primera y segunda corridas de observación de Advanced LIGO y Advanced Virgo ', Se realizó durante el Taller de Física y Astronomía de Ondas Gravitacionales 2018 (GWPAW) - que tuvo lugar del 1 al 4 de diciembre en la Universidad de Maryland.
Impresión artística de dos agujeros negros fusionados, que se ha teorizado como una fuente de ondas gravitacionales. Crédito: Bohn, Throwe, Hébert, Henriksson, Bunandar, Taylor, Scheel / SXS
Organizado por el Instituto Conjunto de Ciencias Espaciales (JSI), una asociación entre la Universidad de Maryland y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, este evento anual reúne a científicos e investigadores de todo el mundo para discutir problemas actuales y futuros relacionados con la detección y el estudio de ondas gravitacionales.
En el curso de la presentación, Michael Pürrer, científico senior de la división de Relatividad Astrofísica y Cosmológica de AEI Potsdam, presentó los resultados del primer catálogo en GWPAW el sábado en nombre de LIGO Scientific Collaboration y Virgo Collaboration. Estos incluyeron los siete eventos detectados previamente y las cuatro detecciones recientes. Como el fijado durante la presentación:
“En este catálogo presentamos un análisis completo de las 11 detecciones de ondas gravitacionales encontradas en O1 y O2. Nos basamos en modelos de última generación de la forma de onda gravitacional emitida por estos eventos cataclísmicos para inferir las masas, los giros y las deformaciones de las mareas de las binarias. Estoy muy orgulloso de haber sido parte de este destacado esfuerzo de LIGO Scientific Collaboration y Virgo Collaboration '.
Los nuevos eventos, que fueron todos resultado de las fusiones de BBH, se denominan GW170729, GW170809, GW170818 y GW170823 en función de las fechas en las que fueron detectados. Los cuatro fueron detectados durante la segunda serie de observación (O2) de las colaboraciones LIGO y VIRGO, que duró del 30 de noviembre de 2016 al 25 de agosto de 2017.
Ilustración artística de dos estrellas de neutrones fusionadas. Crédito: Fundación Nacional de Ciencias / LIGO / Universidad Estatal de Sonoma / A. Simonnet
Alessandra Buonanno, directora de la división de relatividad astrofísica y cosmológica en AEI-Potsdam y profesora de College Park en la Universidad de Maryland, fue una de las principales contribuyentes a estos hallazgos recientes. Como indicó en un reciente AEI presione soltar :
“Los modelos de forma de onda de última generación, el procesamiento de datos avanzado y una mejor calibración de los instrumentos, nos han permitido inferir parámetros astrofísicos de eventos previamente anunciados con mayor precisión. Espero con interés la próxima ejecución de observación en la primavera de 2019, donde esperamos detectar más de dos fusiones de agujeros negros por mes de datos recopilados '.
Según los resultados del equipo, los BBH observados abarcan una amplia gama de masas de componentes, de 7,6 a 50,6 masas solares. El equipo también encontró que en dos de los BBH (GW151226 y GW170729), es muy probable que al menos uno de los agujeros negros esté girando. Pero lo más importante de todo, las nuevas detecciones establecieron dos nuevos récords en el estudio de las GW.
Por ejemplo, el evento conocido como GW170818 fue localizado en el cielo con una precisión milimétrica en el hemisferio celeste norte por los observatorios LIGO y Virgo. De hecho, fue identificado con una precisión de 39 grados cuadrados (195 veces el tamaño aparente de la luna llena), lo que lo convierte en el BBH mejor localizado hasta la fecha.
Impresión artística de la fusión de agujeros negros binarios. Crédito: LIGO / A. Simonnet.
Además, el evento conocido como GW170729 fue la fuente de ondas gravitacionales más masiva y distante observada hasta la fecha. Además de involucrar un par de agujeros negros que tenía una masa combinada de más de 50 veces la del Sol, la fusión tuvo lugar hace 5 mil millones de años y liberó el equivalente a casi cinco masas solares en forma de radiación gravitacional.
De cara al futuro, el equipo espera hacer más descubrimientos durante la tercera ejecución de observación (O3) de Advanced LIGO y Virgo, que está previsto que comience a principios de 2019. Esta ejecución se beneficiará de más actualizaciones de sensibilidad a LIGO y Virgo, así como a la Inclusión de Kamioka Gravitational Wave Detector (KAGRA) en Japón (posiblemente hacia el final de O3).
Como Karsten Danzmann, director de la división de interferometría láser y astronomía de ondas gravitacionales en AEI-Hannover, expresado :
“Estoy feliz de que muchas de las tecnologías de detección avanzadas desarrolladas en nuestro detector GEO600 hayan ayudado a que el O2 funcione de manera tan sensible y que en O3 se empleará otra tecnología pionera en GEO600, la luz comprimida, en LIGO y Virgo”.
Observatorios de ondas gravitacionales (GW) actuales y planificados en todo el mundo. Crédito: LIGO-Caltech
Con estas actualizaciones y la adición de KAGRA, se anticipan muchas decenas de eventos de GW resultantes de la fusión de sistemas binarios en los próximos años. Estos últimos resultados también ofrecen una mayor validación de los instrumentos de los observatorios LIGO y Virgo, así como la eficacia de la colaboración internacional detrás de ellos.
Y con la detección de cuatro eventos de GW adicionales, la cantidad de estudios de casos de los que los científicos pueden extraer conocimientos ha aumentado en casi un 50%. Al hacerlo, podrán aprender más sobre la población de sistemas binarios que causan eventos GW, sin mencionar la velocidad a la que se producen este tipo de fusiones.
Los resultados de las búsquedas del equipo también se presentaron en dos artículos que aparecieron recientemente en línea. El primer artículo, ' GWTC-1: Catálogo transitorio de ondas gravitacionales de fusiones binarias compactas observadas por LIGO y Virgo durante la primera y segunda ejecución de observación , presenta un catálogo detallado de todas las detecciones de ondas gravitacionales.
El segundo artículo, ' Propiedades binarias de la población de agujeros negros inferidas de la primera y segunda corridas de observación de Advanced LIGO y Advanced Virgo ”, Describe las características de la fusión de la población de agujeros negros. LIGO está financiado por la National Science Foundation (NSF) y operado por Caltech y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).
Otras lecturas: Instituto Albert Einstein