Miembro del equipo de LIGO entrando en una de las cámaras de detectores de LIGO Livingston. Crédito:Universidad de Portsmouth
Hace solo unos años, Los científicos de todo el mundo celebraron cuando se detectaron las primeras ondas gravitacionales, lo que confirmó una teoría científica de larga data y abrió un campo de investigación completamente nuevo.
Ahora, el equipo de investigación internacional responsable de la detección de ondas gravitacionales ha anunciado otros 39 eventos de ondas gravitacionales, elevando el número total de detecciones confirmadas a 50.
El Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) y las Colaboraciones de Virgo, que incluyen investigadores de la Universidad de Portsmouth, han publicado hoy una serie de artículos que registran eventos que incluyen las fusiones de agujeros negros binarios, estrellas de neutrones binarios y, posiblemente, estrellas de neutrones-agujeros negros.
Estos eventos se registraron durante los primeros seis meses de la tercera serie de observación de los detectores LIGO y Virgo.
Dr. Andrew Williamson, del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth, dijo:"Este nuevo catálogo de descubrimientos incluye 39 nuevos eventos de ondas gravitacionales observados entre el 1 de abril y el 1 de octubre de 2019. Eso es más de un descubrimiento por semana.
"La mayoría de estos fueron producidos por la fusión de pares de agujeros negros, pero también incluye el segundo descubrimiento de un par de estrellas de neutrones en colisión, y posiblemente el primer descubrimiento de un agujero negro y un par de estrellas de neutrones fusionándose. Las estrellas de neutrones son los restos extremadamente densos de estrellas muertas, pesando más que nuestro Sol pero aplastado en algo del tamaño de una ciudad, menos de 15 millas de ancho.
El interior del interferómetro LIGO Livingston. Crédito:Universidad de Portsmouth
"Combinado con 11 descubrimientos realizados antes de 2019, ahora hemos descubierto 50 eventos de ondas gravitacionales, con muchos más por venir. Ahora tenemos suficientes eventos que realmente podemos comenzar a responder preguntas como:'¿Qué tan común es la fusión de pares de agujeros negros?' y '¿cómo es la población de agujeros negros?' "
Los científicos del Reino Unido han diseñado y construido instrumentación para los detectores LIGO, que tienen su sede en los Estados Unidos, y han contribuido al análisis e interpretación de los datos recopilados a lo largo de las tres corridas de observación. La contribución del Reino Unido a las colaboraciones está financiada por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología.
Con esta nueva catálogo ampliado de detecciones, Los científicos cuentan con una gran cantidad de datos de agujeros negros para probar rigurosamente la Teoría de la Relatividad General de Einstein y dar una nueva perspectiva sobre cómo se crean los agujeros negros y las estrellas de neutrones.
Los investigadores de Portsmouth tuvieron un papel de liderazgo en la planificación, construyendo y ejecutando uno de los principales análisis que detectó las ondas gravitacionales incluidas en este catálogo y Ph.D. estudiante, Simone Mozzon, pasó tres meses trabajando en uno de los detectores LIGO en Louisiana durante el curso de estas observaciones.
Simone dijo:"Tuve la suerte de trabajar en LIGO en Livingston a fines de 2019, donde mi función era reducir el impacto de las fuentes de ruido externas en los datos de ondas gravitacionales. Los detectores LIGO son extremadamente complejos y sensibles, y cada componente debe estar aislado de las perturbaciones de ruido externo, como el movimiento del suelo debido a terremotos, olas del mar e incluso gente caminando y hablando ".
Las nuevas observaciones incluyen agujeros negros binarios que van desde aproximadamente cinco veces la masa del Sol en un extremo de la escala, hasta 85 veces la masa del Sol. En la cima de esta escala, los agujeros negros más grandes son mucho más masivos de lo que se pensaba que existían. En otra observación, Se vio un agujero negro fusionarse con un objeto 2,6 veces la masa del Sol. Si ese objeto fuera un agujero negro, habría sido más ligero de lo que se creía posible. Alternativamente, puede haber sido la estrella de neutrones más grande jamás observada. Ahora, Los astrofísicos buscarán descubrir cómo y dónde se formaron en el Universo los sistemas encontrados por LIGO y Virgo.
El Dr. Williamson dijo:"Estos descubrimientos realmente desafían lo que creíamos saber acerca de cómo se forman estos pares de agujeros negros. En los próximos años esperamos detectar ondas gravitacionales del espacio profundo cada vez con mayor frecuencia, permitiéndonos desentrañar estos misterios. Y bien puede haber más sorpresas guardadas ".
