Después de 11 años, los físicos deben repensar las ondas gravitacionales

Los científicos que trabajaban en el radiotelescopio Parkes anunciaron que después de 11 años de búsqueda de evidencia de ondas gravitacionales, su búsqueda no quedó con nada. Este es un problema para la física, según el cual las ondas gravitacionales deben existir si la relatividad general no está sujeta a revisión y sigue siendo confiable. Resolver las inconsistencias puede requerir repensar la física de agujeros negros o el surgimiento de una teoría física aún más seria. Los resultados del trabajo de los científicos fueron publicados en la revista Science.





Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales poco después de escribir relatividad general, una predicción que se convirtió en una de las más importantes en la teoría. En principio, si la gravedad funciona como pensó Einstein, el movimiento de cuerpos masivos debe producir ondas en tiempo espacial. A menudo se nos pide pensar en los pozos gravitacionales como depresiones cónicas causadas por bolas de bolos cayendo en una hoja bidimensional de caucho, y podemos imaginar que si las bolas se mueven a lo largo de la hoja, las depresiones se moverán junto con ellos.

La “onda” es causada por la gravedad actuando a la velocidad de la luz en lugar de instantáneamente; ¿recuerda el viejo experimento de pensamiento sobre la repentina desaparición del sol? La Tierra permanecerá en órbita durante unos minutos, lo suficiente para que las olas de gravedad disminuida viajen la distancia del epicentro a la Tierra. Los cambios menos graves en la gravedad (por ejemplo, si una estrella simplemente se mueve en lugar de desaparecer) causarán ondas gravitacionales menos severas.

Los científicos del Telescopio de Parkes intentaron detectar estas ondas mirando el tiempo de llegada de señales regulares de los pulsadores conocidos. La configuración para la supercomputadora —para buscar cualquier patrón de discrepancias en nanosegundos del tiempo de llegada de estos pulsos— debería en teoría revelar cualquier perturbación poderosa en la topología espacial-tiempo. Y si ese patrón se hubiera movido con el tiempo, felicidades, habías recogido una onda gravitacional trazable. Los científicos observaron especialmente la interacción de los agujeros negros, porque la colisión de dos cuerpos densos deberían haber causado una onda gravitacional que podría observarse utilizando equipos modernos.

Además de querer probar la teoría de la relatividad, los físicos querían detectar ondas gravitacionales porque son una fuente única de información sobre el universo. Si dos grandes galaxias chocan, los agujeros negros supermasivos que deberían estar en el centro de cada galaxia chocan en algún momento. Desde una perspectiva de reunión de luz, este evento sería completamente invisible, estando escondido por la luz de las estrellas circundantes, pero no desde una perspectiva de gravedad. Si los físicos pudieran observar ondas gravitacionales, o más bien sus ondas, en el universo como respuesta al movimiento de grandes masas, podrían hipotéticamente mirar más allá de la barrera y observar una colisión directa de agujeros negros.

¿Ahora qué? Hay varias opciones. ¿No hay agujeros negros? No es probable. ¿No son como se predijo? Posible, pero poco probable, también. Más probable, estas colisiones no ocurren como se predijo. Los científicos sospechan que las colisiones pueden ocurrir más rápido, produciendo grandes ondas gravitacionales durante un período más corto de tiempo. La comprensión tradicional de los agujeros negros sugiere que sus colisiones deben ser un baile bastante largo - pero ahora parece que este no es el caso.

Anteriormente, algunos científicos afirmaron haber detectado ondas gravitacionales, pero sus afirmaciones no pasaron el escrutinio de la comunidad científica. Los físicos no abandonan la idea de la existencia de ondas gravitacionales, sino que piensan en cómo detectarlas con seguridad.



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Fuente: hi-news.ru