ASTRONOMÍA. Qué se entiende por "Ondas Gravitacionales"

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Esta ilustración muestra la fusión de dos agujeros negros y las ondas gravitacionales que se propagan hacia afuera a medida que los agujeros negros giran en espiral uno hacia el otro. Fuente: LIGO

Las ondas gravitacionales son distorsiones en el espacio-tiempo que resultan de los movimientos de objetos con masa.

Las ondas gravitacionales no son conceptualmente simples, ya que requieren que uno piense en la estructura del Universo en términos de espacio-tiempo. El espacio-tiempo es una cantidad de cuatro dimensiones, descrita por la teoría general de la relatividad de Einstein, que fusiona el espacio tridimensional con el tiempo. La masa deforma el espacio-tiempo, y la gravedad es en realidad el resultado de la curvatura del espacio-tiempo por la masa de un objeto. 

En 2015, los científicos detectaron ondas gravitacionales por primera vez. Utilizaron un instrumento muy sensible llamado LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser). Estas primeras ondas gravitacionales ocurrieron cuando dos agujeros negros chocaron entre sí. La colisión ocurrió hace 1.300 millones de años. ¡Pero las ondas no llegaron a la Tierra hasta 2015!

Ilustración de cómo la masa dobla el espacio. Fuente: NASA

Las ondas a través del espacio-tiempo son creadas por el movimiento de cualquier objeto con masa, y se conocen como ondas gravitacionales .. Las ondas gravitacionales pasan constantemente desapercibidas a través de la Tierra. Los instrumentos actuales solo pueden detectar las ondas creadas por eventos extremadamente intensos, eventos que dan como resultado cambios muy rápidos en la velocidad de objetos muy masivos. 

Las ondas gravitacionales que actualmente son detectables en la Tierra son generadas por eventos de colisión increíblemente dramáticos, como cuando dos agujeros negros o estrellas de neutrones se fusionan.

Fuente: NASA y ESA

En 2017 Hubble observó por primera vez el origen de una onda gravitacional , creada por la fusión de dos estrellas de neutrones. Este descubrimiento fue el primer atisbo de la astronomía de múltiples mensajeros (en la que se llevan a cabo observaciones e interpretaciones coordinadas de diferentes señales astronómicas), reuniendo ondas gravitacionales y radiación electromagnética.

También en 2017, un equipo internacional de astrónomos que utilizó el Hubble descubrió un agujero negro supermasivo que había sido expulsado del centro de la lejana galaxia 3C186. Llegaron a la conclusión de que probablemente fue expulsado por las poderosas ondas gravitatorias desatadas por la fusión de dos agujeros negros masivos en el centro de su galaxia anfitriona. Esta fue la primera vez que los astrónomos encontraron un agujero negro supermasivo a una distancia tan grande del centro de su galaxia anfitriona.

Cuando una onda gravitacional pasa por la Tierra, aprieta y estira el espacio. LIGO puede detectar esta compresión y estiramiento. Cada observatorio LIGO tiene dos "brazos" que miden cada uno más de 4 kilómetros (2 millas) de largo. Una onda gravitacional que pasa hace que la longitud de los brazos cambie ligeramente. El observatorio utiliza láseres, espejos e instrumentos extremadamente sensibles para detectar estos pequeños cambios.

¡Mira la animación a continuación para ver cómo funciona esto!