Impresión artística de la fusión de dos agujeros negros. Crédito:SXS
Un equipo internacional de científicos ha detectado ondas en el espacio y el tiempo, conocidas como ondas gravitacionales, de la colisión de agujeros negros más grande conocida que formó un nuevo agujero negro unas 80 veces más grande que el Sol, y de otras tres fusiones de agujeros negros.
La Universidad Nacional de Australia (ANU) está desempeñando un papel principal en la participación de Australia en el descubrimiento de ondas gravitacionales a través de una asociación en el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser avanzado (LIGO), que tiene su sede en los Estados Unidos.
Profesora Susan Scott, quien es Líder del Grupo de Análisis de Datos y Teoría de la Relatividad General en ANU, dijo que el equipo descubrió las cuatro colisiones al volver a analizar los datos de las dos primeras ejecuciones de observación de Advanced LIGO.
Los científicos detectaron el evento que formó el agujero negro más grande conocido a partir de la fusión de un sistema binario de dos agujeros negros el 29 de julio de 2017. El evento ocurrió a unos nueve mil millones de años luz de distancia.
"Este evento también hizo que los agujeros negros giraran más rápido de todas las fusiones observadas hasta ahora. También es, con mucho, la fusión más distante observada, "Dijo el profesor Scott.
Las otras tres colisiones de agujeros negros se detectaron entre el 9 y el 23 de agosto de 2017, se encontraban entre tres y seis mil millones de años luz de distancia y el tamaño de los agujeros negros resultantes oscilaba entre 56 y 66 veces más grandes que nuestro Sol.
"Estos eran de cuatro sistemas binarios de agujeros negros diferentes que se estrellaban juntos e irradiaban fuertes ondas gravitacionales hacia el espacio, "dijo el profesor Scott, quien es de la Escuela de Investigación de Física e Ingeniería de ANU y es un investigador jefe del Centro de Excelencia para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), que está financiado por el Australian Research Council (ARC).
"Estas detecciones de colisiones de agujeros negros mejoran en gran medida nuestra comprensión de cuántos sistemas binarios de agujeros negros hay en el Universo, así como el rango de sus masas y qué tan rápido giran los agujeros negros durante una fusión ".
Los investigadores planean mejorar continuamente los detectores de ondas gravitacionales para que puedan detectar eventos cataclísmicos mucho más lejos en el espacio. un día con la esperanza de volver al principio de los tiempos, justo después del Big Bang, lo que no se puede hacer con la luz.
Una vez concluidas las pruebas iniciales de observación, los científicos recalibraron y limpiaron los datos recopilados.
"Esto aumentó la sensibilidad de la red de detectores permitiendo que nuestras búsquedas detecten más fuentes, "Dijo el profesor Scott.
Gráfico que muestra las masas de detecciones de ondas gravitacionales anunciadas recientemente y de agujeros negros y estrellas de neutrones. Crédito:LIGO-Virgo / Frank Elavsky / Northwestern
"También hemos incorporado modelos mejorados de las señales esperadas en nuestras búsquedas".
Dado que la segunda ejecución de observación terminó en agosto de 2017, Los científicos han estado mejorando los detectores de ondas gravitacionales LIGO y Virgo para hacerlos más sensibles.
"Esto significa que durante la próxima tercera ejecución de observación, comenzando a principios del próximo año, podremos detectar eventos más allá en el espacio, lo que significa más detecciones y ondas potencialmente gravitacionales de fuentes nuevas y aún desconocidas en el Universo, "Dijo el profesor Scott.
El equipo de investigación internacional ha detectado ondas gravitacionales de 10 fusiones de agujeros negros diferentes y una colisión de estrellas de neutrones durante los últimos tres años. Las estrellas de neutrones son las estrellas más densas del Universo, con un diámetro de hasta unos 20 kilómetros.
El grupo de investigación del profesor Scott también está diseñando un nuevo proyecto que les permitirá detectar ondas gravitacionales provenientes de una estrella de neutrones de vida corta resultante de una fusión de estrellas de neutrones.
Impresión de artistas de la fusión de estrellas de neutrones. Crédito:Carl Knox, OzGrav
Dr. Karl Wette, becario postdoctoral en el grupo de ANU y miembro de OzGrav, dijo que los científicos no estaban seguros de qué se formó a partir de la fusión de estrellas de neutrones que se detectó en agosto del año pasado.
"Podría haber sido una estrella de neutrones que colapsó en un agujero negro después de un tiempo o que se convirtió inmediatamente en un agujero negro". " él dijo.
"Nuestro nuevo proyecto ayudará a proporcionar información crítica sobre lo que obtenemos de la fusión de dos estrellas de neutrones".
El profesor Scott presentará los nuevos resultados en el Congreso del Instituto Australiano de Física en Perth a finales de este mes.
Los resultados de los descubrimientos se publicarán en Revisión física X .
