astronomía

¿Qué son las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido del espacio - tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado, son acontecimientos muy violentos en el universo distante, por ejemplo, por la colisión de dos agujeros negros o por explosiones de supernovas .

Las Ondas gravitacionales fueron predichas por el físico Albert Einstein en 1916, como consecuencia de su teoría de la relatividad general. Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido del espacio – tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado, son acontecimientos muy violentos en el universo distante, por ejemplo, por la colisión de dos agujeros negros o por explosiones de supernovas .

ondulaciones espacio tiempo

Ondulaciones en el espacio-tiempo generadas por las estrellas de órbitas muy rápidas (estrellas de neutrones, enanas blancas o agujeros negros). ver animación

En la teoría de Einstein de la relatividad general,la gravedad es tratada como un fenómeno resultante de la curvatura del espacio-tiempo. Esta curvatura es causada por la presencia de masa. Generalmente, cuanto más masa esté contenida dentro de un volumen determinado del espacio, mayor es la curvatura del espacio-tiempo en el límite de este volumen.  Como objetos con masa se mueven en el espacio-tiempo, la curvatura cambia para reflejar las distintas ubicaciones de esos objetos. En ciertas ocasiones, los objetos muy acelerados generan cambios en esta curvatura, que se propagan hacia el exterior a la velocidad de la luz en una forma de onda. Estos fenómenos de propagación son conocidos como ondas gravitacionales.

Estas ondulaciones en el tejido espacio-temporal puede  llevar información acerca de sus violentos orígenes y sobre la naturaleza de la gravedad que no puede ser obtenida por otras herramientas astronómicas. La influencia de las emisiones de ondas gravitacionales en los sistemas de púlsar binario (dos estrellas de neutrones orbitando entre sí) se han medido con precisión y está en excelente acuerdo con las predicciones:

ondasgravitacionles

En 1993, los científicos Russell Hulse y Joseph Taylor recibieron el Premio Nobel por este trabajo (realizado en los años 70 y 80).
Por fin un proyecto científico las ha detectado, el proyecto LIGO (Estados Unidos), que han sido premio novel.

Fue el Premio Nobel de Física 2017 que fue otorgado para los físicos: Raider Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, por la primera observación experimental directa de las ondas gravitacionales. Fue el 14 de septiembre de 2015 cuando se observaron estas ondas tan especiales, de las cuales Albert Einstein ya había predicho su existencia 100 años antes. Los tres investigadores fueron los artífices de la cooperación internacional que permitió la implementación de los instrumentos Ligo y Virgo.

nobel

Las ondas gravitatorias tienen propiedades muy importantes y únicas. Una de las más importantes es que las ondas gravitatorias pueden pasar a través de cualquier medio sin ser dispersada de manera significativa. Mientras que, por ejemplo, la luz de las estrellas distantes pueden ser bloqueados por el polvo interestelar las ondas gravitacionales pasarán sin impedimentos.Estas características permiten a las ondas gravitacionales llevar información sobre fenómenos astronómicos nunca antes observadas por los seres humanos. Por lo tanto se nos abre un camino increíble en el estudio del Cosmos.

Las ondas gravitacionales están acaparando con fervor y entusiasmo a la comunidad científica, después del premio nobel a la detección de estas ondas se produjo en 2017 otra observación, está aún más espectacular pues se han detectado las ondas gravitacionales y la luz en forma de estallido de rayos gamma del evento que las provocó, nada más y nada menos que la fusión de dos estrellas de neutrones, abriendo un nuevo camino en la astrofísica.

Lo importante de este evento es que no solo han sido detectadas por los detectores LIGO-Virgo, sino que también lo han sido por otros telescopios que han detectado la luz proveniente del fenómeno, esto abre un nuevo campo de observación y a da luz a muchos estallidos de rayos gamma que se han producido en los últimos años. El evento fue detectado en dirección a la constelación de  Hydra, el 17 de agosto de 2017, concretamente en la galaxia NGC 4993

Este vídeo nos lleva a la constelación de Hydra. Esta fue la dirección desde la cual las ondas gravitacionales fueron detectadas por LIGO-Virgo. La región azul muestra la gran área en la que se esperaba que se encontrara la fuente. Una vez identificada, muchos telescopios e instrumentos de ESO escudriñaron la región alrededor de la galaxia NGC 4993 a 130 millones de años luz, donde se detectó una fuente transitoria. Estos incluyen VISTA, el VST, el instrumento GROND en el telescopio MPG / ESO de 2,2 metros y VIMOS, así como otros instrumentos en el VLT. 

La fusión de dos estrellas de neutrones provoca un enorme estallido de rayos gamma, fenómeno de los más energéticos del Universo, con la consiguiente aparición de las ondas gravitacionales. Esta fusión se llama Kilonova y es la primera observada en la historia.

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