Por fin, hay evidencia de ondas gravitacionales de baja frecuencia


El equipo de NANOGrav esencialmente pudo convertir la Vía Láctea en un detector de ondas gravitacionales gigante al medir las señales de estos púlsares para determinar cuándo una onda los empujó. La colisión de enormes agujeros negros, o algún otro proceso extremadamente energético, genera ondas gravitacionales que aprietan y estiran muy levemente el espacio-tiempo, ajustando los intervalos entre los destellos de los púlsares. Los investigadores de NANOGrav midieron esos cambios minúsculos entre 68 púlsares, luego los correlacionaron y encontraron un patrón que probablemente sea el signo de ondas gravitacionales de baja frecuencia. Los otros equipos colaboradores hicieron lo mismo con conjuntos separados de púlsares.

Los equipos tardaron más de una década en recopilar y analizar datos para reducir sus incertidumbres de medición y asegurarse de que habían detectado una señal real de ondas gravitacionales en lugar de algún otro fenómeno cósmico o mero ruido. El equipo de NANOGrav, que incluye a casi 200 personas, realizó un análisis estadístico y encontró menos de una entre mil probabilidades de que la señal que observaron pudiera ocurrir por casualidad. Las otras colaboraciones encontraron niveles similares de significación estadística.

Si bien es muy probable que estos sean signos de ondas gravitacionales reales de agujeros negros colosales, los equipos son reacios a usar la palabra «detección» para describir sus hallazgos. Hace nueve años, la colaboración BICEP2 con sede en EE. UU., utilizando un telescopio en el Polo Sur, afirmó haber detectado ondas gravitacionales primordiales provenientes del Big Bang, solo para descubrir que su señal en realidad provenía de molestos granos de polvo en la Vía Láctea, y que ha hecho que los investigadores sean circunspectos acerca de sus conclusiones. “La comunidad de ondas gravitacionales es muy cautelosa con este tipo de cosas”, dice Scott Ransom, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía y expresidente de NANOGrav.

Para sus mediciones, el equipo de NANOGrav hizo uso de varios radiotelescopios: el Observatorio Green Bank en West Virginia, el Very Large Array en Nuevo México y el enorme Observatorio de Arecibo en Puerto Rico, un instrumento icónico que colapsó en 2020. Los otros equipos utilizó radiotelescopios en cinco países europeos, India, China y Australia. Más telescopios se han unido recientemente al esfuerzo, incluidos CHIME en Canadá y MeerTime en Sudáfrica.

La colaboración entre científicos de EE. UU. y China es notable, dice Ransom. Si bien una controvertida ley de 2011 llamada Enmienda Wolf prohíbe a la NASA trabajar directamente con entidades chinas debido a preocupaciones de seguridad, tales restricciones no se aplican a los esfuerzos financiados por la Fundación Nacional de Ciencias como NANOGrav. “La política ha dificultado algunas de nuestras colaboraciones”, dice Ransom. “Tenemos que encontrar una manera de trabajar juntos, porque la ciencia definitivamente es mejor cuando hacemos eso. Es terrible estar paralizado por la política”.

Los equipos se coordinan entre sí a través de una especie de supercolaboración llamada International Pulsar Timing Array. Si bien el alcance geográfico del grupo dificulta que los científicos se comuniquen entre zonas horarias, pueden combinar sus conjuntos de datos, mejorando su precisión y confianza en sus mediciones. “Uno no puede construir un telescopio de ondas gravitacionales del tamaño de una galaxia en su patio trasero”, escribió Michael Keith, astrofísico del comité ejecutivo europeo Pulsar Timing Array, en un correo electrónico a WIRED. “Se necesita un esfuerzo combinado de cientos de astrónomos, teóricos, ingenieros y administradores para estudiar el universo a esta escala”.



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