Lejos de la tierra, dos agujeros negros orbitan alrededor del otro propagando ondas que doblan el tiempo y el espacio.
La existencia de tales ondas - ondas gravitacionales - fue predicha por primera vez por Albert Einstein hace más de un siglo sobre la base de su teoría de la relatividad general. Y como siempre: Einstein tenía razón.
Pero el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser tardó hasta 2015 en detectar ondas gravitacionales por primera vez: hallazgos que le valieron al equipo LIGO el Premio Nobel de física dos años después.
Además de la onda expansiva que este descubrimiento envió a toda la comunidad científica, también brindó a los investigadores el nuevo campo de la astronomía de ondas gravitacionales. Pero como con muchos descubrimientos, por cada misterio resuelto, han surgido nuevas preguntas.
Uno de esos nuevos rompecabezas: ¿cómo se originaron esos agujeros negros inductores de ondas gravitacionales?
Escribiendo en el diario Cartas de revisión física , Joseph Fedrow, del Instituto Yukawa de Física Teórica de la Universidad de Kioto, en colaboración con la Unidad Internacional de Investigación para Estudios Futuros Avanzados, ha determinado cómo se verían las ondas gravitacionales si se formaran dos agujeros negros dentro de una estrella masiva y colapsada.
"Aunque las ondas gravitacionales nos han permitido detectar directamente los agujeros negros por primera vez, todavía no sabemos los orígenes exactos de estos agujeros negros en particular", explica Fedrow.
"Una idea es que estos agujeros negros se formaron durante la fragmentación dinámica del núcleo interno de una estrella moribunda que sufrió un colapso gravitacional". Esto, según Fedrow, podría haber dado como resultado que dos de los fragmentos se convirtieran en agujeros negros y orbitaran uno alrededor del otro enlos restos del ambiente estelar.
Para probar esta propuesta, el equipo utilizó supercomputadoras y las herramientas de relatividad numérica para crear un modelo de dos agujeros negros en tales entornos. Y después de muchas largas horas de cálculo, el resultado se comparó con los datos de observación de LIGO.
"Nuestros resultados fueron mediblemente diferentes", continúa Fedrow, "mostrando que si se formaron agujeros negros en un entorno estelar de alta densidad, entonces el tiempo que les toma fusionarse se acorta. Si la densidad se reduce a niveles más similares avacío, entonces las ondas gravitacionales resultantes coinciden con las del evento observado "
Además de arrojar luz sobre la dinámica de los agujeros negros binarios, estos resultados reafirman que las primeras ondas detectadas por LIGO provienen de agujeros negros en una región vacía del espacio.
"En esta nueva y emocionante era de astronomía de ondas gravitacionales, no sabemos qué encontraremos o adónde nos llevará", concluye Fedrow. "Pero nuestro trabajo aquí ayudará a iluminar caminos no transitados y brillaruna luz sobre el más oscuro de los objetos en el universo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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