Una red de púlsares podría detectar ondas gravitacionales de baja frecuencia

Las ondas gravitacionales son ondulaciones del espacio-tiempo, representado por la malla verde, producidas por cuerpos en aceleración como agujeros negros en interacción. Estas ondas afectan al tiempo que tardan las señales de radio de los púlsares en llegar a la Tierra. Crédito: David Champion

La reciente detección de ondas gravitacionales con el observatorio Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) procedía de dos agujeros negros, cada uno de unas 30 veces la masa de nuestro Sol, fundiéndose en uno. Pero las ondas gravitacionales abarcan un amplio rango de frecuencias que requieren tecnologías diferentes para ser detectadas. Un nuevo estudio del Observatorio de Nanohertzios Norteamericano de Ondas Gravitacionales (NANOGrav) ha demostrado que las ondas gravitacionales de baja frecuencia podrían ser detectables muy pronto con radiotelescopios que ya existen.



"Detectar esta señal es posible si conseguimos monitorizar un número suficientemente grande de púlsares repartidos por el cielo", comenta Stephen Taylor, director del estudio. "La señal será observar el mismo patrón de desviaciones en todos ellos". Taylor y sus colaboradores del JPL y de Caltech han estado estudiando el mejor modo de utilizar los púlsares para detectar señales de ondas gravitacionales de baja frecuencia. Los púlsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas, los núcleos en rotación rápida que quedan de estrellas masivas después de que explotaran como supernovas.

La teoría general de la relatividad de Einstein predice que las ondas gravitacionales (ondulaciones del espacio-tiempo) emanan de objetos masivos en aceleración. Las parejas de agujeros negros supermasivos que se encuentran en órbita uno alrededor del otro emiten ondas gravitacionales a frecuencias de nanohertzios. Cada uno de estos agujeros contiene millones o miles de millones de veces más masa que los detectados por LIGO. Estos agujeros negros se formaron en el centro de galaxias diferentes que después chocaron. Poco a poco se van acercando y acabarán fundiéndose para crear un enorme agujero negro.

Mientras giran uno alrededor del otro, los agujeros negros tiran del tejido del espacio-tiempo y crean una señal débil que viaja alejándose en todas las direcciones, como las vibraciones en una tela de araña. Cuando esta vibración pasa por la Tierra, empuja ligeramente nuestro planeta, haciendo que se desplace respecto a los púlsares lejanos. Las ondas gravitacionales creadas por agujeros negros supermasivos, por tener frecuencias tan bajas, pueden tardar meses e incluso años en pasar por la Tierra y se necesitaría de varios años de observaciones para detectarlas.http://observatori.uv.es/