Impresión artística del zumbido de fondo de las ondas gravitacionales que impregnan el Universo. Crédito:Carl Knox, OzGrav / Universidad Tecnológica de Swinburne
El año pasado, la red avanzada de detectores de ondas gravitacionales LIGO-VIRGO registró datos de 35 agujeros negros fusionados y estrellas de neutrones. Un gran resultado, pero ¿qué se perdieron? Según el Dr. Rory Smith del Centro de Excelencia ARC en Descubrimiento de Ondas Gravitacionales de la Universidad de Monash en Australia, es probable que haya otros 2 millones de eventos de ondas gravitacionales por la fusión de agujeros negros. "un par de agujeros negros que se fusionan cada 200 segundos y un par de estrellas de neutrones que se fusionan cada 15 segundos" que los científicos no están detectando.
Dr. Smith y sus colegas, también en la Universidad de Monash, han desarrollado un método para detectar la presencia de estos eventos débiles o "de fondo" que hasta la fecha han pasado desapercibidos, sin tener que detectar cada uno individualmente. El método, que actualmente está siendo probado por la comunidad LIGO, "significa que podemos mirar más de 8 mil millones de años luz más allá de lo que estamos observando actualmente, "Dijo el Dr. Smith.
"Esto nos dará una instantánea de cómo era el universo primitivo al tiempo que proporciona información sobre la evolución del universo".
El papel, publicado recientemente en el Real Sociedad Astronómica diario, detalla cómo los investigadores medirán las propiedades de un fondo de ondas gravitacionales de los millones de fusiones de agujeros negros sin resolver.
Las fusiones binarias de agujeros negros liberan enormes cantidades de energía en forma de ondas gravitacionales y ahora son detectadas rutinariamente por la red de detectores Advanced LIGO-Virgo. Según el coautor, Eric Thrane de OzGrav-Monash, estas ondas gravitacionales generadas por fusiones binarias individuales "transportan información sobre el espacio-tiempo y la materia nuclear en los entornos más extremos del Universo. Las observaciones individuales de ondas gravitacionales rastrean la evolución de las estrellas, cúmulos de estrellas, y galaxias, " él dijo.
Impresión artística del zumbido de fondo de las ondas gravitacionales que impregnan el Universo. Crédito:Carl Knox, OzGrav / Universidad Tecnológica de Swinburne
"Al reunir información de muchos eventos de fusión, podemos comenzar a comprender los entornos en los que viven y evolucionan las estrellas, y qué causa su eventual destino como agujeros negros. Cuanto más lejos vemos las ondas gravitacionales de estas fusiones, cuanto más joven era el Universo cuando se formaron. Podemos rastrear la evolución de estrellas y galaxias a lo largo del tiempo cósmico, cuando el Universo era una fracción de su edad actual ".
Los investigadores miden las propiedades de la población de las fusiones binarias de agujeros negros, como la distribución de masas de agujeros negros. La gran mayoría de las fusiones binarias compactas producen ondas gravitacionales que son demasiado débiles para producir detecciones inequívocas, por lo que nuestros observatorios pierden actualmente una gran cantidad de información.
"Es más, Las inferencias hechas sobre la población de agujeros negros pueden ser susceptibles a un 'sesgo de selección' debido al hecho de que solo vemos un puñado de los más ruidosos, la mayoría de los sistemas cercanos. El sesgo de selección significa que es posible que solo obtengamos una instantánea de los agujeros negros, en lugar de la imagen completa, "Advirtió el Dr. Smith.
El análisis desarrollado por Smith y Thrane se está probando utilizando observaciones del mundo real de los detectores LIGO-VIRGO y se espera que el programa esté completamente operativo en unos pocos años. según el Dr. Smith.
