La teoría de la relatividad general de Einstein predice con precisión cómo las ondas gravitacionales afectan las señales de radio emitidas por los polos magnéticos de estrellas extremadamente densas al girar sobre su eje, llamadas púlsares, al estirar y comprimir el tejido del espacio, alterando el tiempo en que los cuerpos celestes producen cada pulso.
Ahora, gracias al esfuerzo de decenas de astrónomos de todo el mundo y más de 15 años de exhaustiva investigación, los científicos han conseguido “escuchar” por primera vez la ‘sinfonía’ perpetua de las ondas gravitatorias que ondulan por nuestro universo, informa el Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales (NANOGrav).
Según detalla la institución, la existencia y composición de las ondas gravitacionales ha sido teorizado desde hace cerca de un siglo. En 2020, científicos del NANOGrav identificaron una especie de ‘zumbido’ causado por ondas de frecuencia ultrabaja al estudiar un conjunto de púlsares. Sin embargo, no había suficiente evidencia para determinar la procedencia exacta de los sonidos captados.
Un estudio multitudinario
Finalmente, tras observar 67 pulsares con radiotelescopios masivos en Europa, India, Australia y China, cinco equipos de investigación, en los que participaron más de 190 científicos, consiguieron detectar señales similares de manera independiente, confirmando que este ‘zumbido’ era provocado por las ondas gravitacionales al estirar y comprimir el universo.
A diferencia de las ondas de alta frecuencia captadas anteriormente por el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (Ligo), el sonido de las ondas gravitacionales es producido por ondas de frecuencia ultrabaja, cada una de las cuales podría tener una longitud de hasta decenas de años luz.
En una serie de artículos publicados en la revista The Astrophysical Journal Letters, astrónomos explican que la mayor parte de las gigantescas ondas gravitacionales captadas son probablemente producidas por parejas de agujeros negros supermasivos “que se dirigen en espiral hacia colisiones cataclísmicas en todo el cosmos”.
Una orquesta cósmica
De acuerdo a los investigadores, cuando dos galaxias se fusionan, los agujeros negros situados en el centro de cada una orbitan entre sí, formando un sistema binario. Con el tiempo, estos terminarán fusionándose, generando ondas gravitacionales que se propagan lejos de su galaxia de origen, como ondas en un estanque, durante el proceso.
“Se espera que las señales de ondas gravitacionales procedentes de estas gigantescas binarias se superpongan, como las voces en una multitud o los instrumentos en una orquesta, produciendo un zumbido general de fondo que imprime un patrón único en los datos de temporización de los púlsares”, explican los astrónomos.
El análisis de las ondas gravitacionales, estiman los científicos, podría arrojar nueva luz sobre el origen y la evolución del universo, “proporcionando información sobre la frecuencia de colisión de las galaxias y los motivos que impulsan a los agujeros negros a fusionarse”.
Actualmente, los expertos únicamente han logrado captar el sonido de las ondas gravitacionales como conjunto, pero estiman que a medida que continúan las investigaciones serán capaces de estudiarlas de manera individual.
“Nuestros datos anteriores nos decían que estábamos oyendo algo, pero no sabíamos qué. Ahora sabemos que es música procedente del universo gravitatorio. Si seguimos escuchando, probablemente seremos capaces de distinguir las notas de los instrumentos que tocan en esta orquesta cósmica”, comentó Scott Ransom, coautor de la investigación.
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