Concepto artístico de un agujero negro. Dos agujeros negros que se tambaleaban tres veces por segundo demostraron con precisión la teoría ...
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| Concepto artístico de un agujero negro. |
Dos agujeros negros que se tambaleaban tres veces por segundo demostraron con precisión la teoría de la relatividad general de Einstein
17 octubre 2022.- Una colisión observada por primera vez entre un par de agujeros negros, que fue 10 mil millones de veces más rápida que las observaciones anteriores, ha demostrado que la teoría de Albert Einstein es correcta.
El par de agujeros negros se orbitan entre sí, deshaciéndose de las ondas gravitacionales a medida que giran más cerca uno del otro. Sin embargo, como en el caso de la precesión, la teoría de la relatividad general de Einstein indica la forma en que los agujeros negros pueden afectar la precesión o el movimiento. Einstein también predijo ondas gravitacionales en 1916 en su teoría.
Los agujeros negros mostraron signos extremos de oscilación, un movimiento de torsión conocido como precesión. Esta es la primera vez que se observa este fenómeno en agujeros negros. La velocidad del bamboleo, calculada a razón de tres veces por segundo, es un ejemplo de un cálculo realizado por Einstein dentro de su teoría general de la relatividad.
El estudio fue publicado en la revista Nature .
Es la primera vez que los científicos presencian esta predicción de Einstein, al ver una precesión en los agujeros negros. El resultado verificó su teoría a través del evento extremo de los dos agujeros negros en colisión. Estas regiones astronómicas del espacio también se denominan agujeros negros binarios, o sistemas que contienen dos agujeros negros que orbitan muy cerca uno del otro.
"Siempre hemos pensado que los agujeros negros binarios pueden hacer esto", dijo Mark Hannam, profesor del Instituto de Exploración de la Gravedad de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido y coautor del estudio. "Esperábamos encontrar un ejemplo desde el primer Detecciones de ondas gravitacionales. Tuvimos que esperar cinco años y más de 80 detecciones separadas, ¡pero finalmente tenemos una!”.
Ondas gravitacionales producidas
Después de la colisión de los agujeros negros, el fenómeno produjo ondas que se dispersaron por todo el universo. Estas ondas crearon ondas gravitacionales. Después del choque, los agujeros negros se fusionaron y liberaron una señal de onda gravitacional, que se llamó GW200129. Esta onda tenía una tasa de precesión de tres veces por segundo.
La precesión ocurre cuando los objetos giratorios cambian con el tiempo. Tales observaciones se han visto previamente en estrellas de neutrones que se orbitan entre sí, pero esas otras precesiones eran tan débiles que solo se podían observar unas pocas veces durante el año. La precesión de los agujeros negros fue bastante notable por primera vez en la historia.
"Es 10 mil millones de veces más rápido que lo que se encontró en mediciones anteriores, por lo que realmente es el régimen más extremo de la teoría de Einstein, donde el espacio y el tiempo se deforman y distorsionan de manera completamente loca", afirmó Hannam.
Información recopilada
Los investigadores de la Universidad de Cardiff pudieron identificar la precesión al revisar los datos recopilados en 2020 por tres detectores de ondas gravitacionales ubicados en Italia, Estados Unidos y Japón. Dado que los investigadores pudieron detectar la precesión del ruido en los datos colectivos, en lugar de seguir un análisis previo que no mostró precesión, descubrieron que la mejor explicación para el ruido se debía a que el agujero negro giraba en un "límite superior" permitida por la relatividad general”, causando la precesión.
La colisión extrema y la fusión de las dos estrellas es un relato sin precedentes que es significativo para probar que la teoría de Einstein era correcta.
Los investigadores comenzarán a buscar en el universo más agujeros negros en colisión, para ver si se trata realmente de un fenómeno raro o si es más común de lo que pensaban.
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