Este jueves, 29 de junio, podría ya bautizarse como el día de las ondas gravitacionales. Desde el International Pulsar Timing Array (IPTA) ya han anunciado que a las 17:00 UTC (19:00 UTC, hora peninsular española y 12:00 en México) se hará un anuncio sobre estas ondas que podría cambiar la historia de la astronomía. Todo el panorama científico internacional espera el anuncio con la respiración contenida. Pero, además, desde el Chinese Pulsar Timing Array (CPTA) acaban de hacer otro anuncio: por primera vez, se han encontrado ondas gravitacionales con frecuencia de nanoherzios.
Esto es algo que se intuía que ocurría. Sin embargo, hasta ahora los astrónomos no disponían de una tecnología suficientemente sensible para detectarlos. Ahora, gracias al Telescopio Esférico de Apertura de 500 m (FAST), ubicado en China, han logrado dar con estas ondas gravitacionales.
Es algo muy importante, ya que este hallazgo puede ayudarnos a entender mejor los agujeros negros supermasivos e incluso a obtener datos que también mejoren la comprensión de las leyes físicas fundamentales del espacio tiempo. Son todo ventajes con este hallazgo que sirve como aperitivo del gran anuncio de la historia de las ondas gravitacionales.
¿Qué son las ondas gravitacionales?
Las ondas gravitacionales son perturbaciones del espacio tiempo que se forman a causa de la influencia gravitacional de fenómenos explosivos entre objetos muy masivos. Estos pueden ser, por ejemplo, explosiones de estrellas, colisiones de estrellas de neutrones o fusiones de agujeros negros.
Hace apenas ocho años que se descubrieron las primeras ondas gravitacionales. Desde entonces se han detectado varias más, normalmente por un método basado en la observación de los púlsares. Estas son estrellas de neutrones, formadas tras la explosión de una supernova, que giran muy deprisa y se encuentran muy magnetizadas. En este proceso emiten luz pulsátil con una periodicidad tan exacta que se les conoce también como relojes atómicos.
Precisamente, como su luz parpadea de una forma tan exacta, cualquier perturbación que les haga girar más deprisa puede detectarse con radiotelescopios. Estas perturbaciones pueden ser ondas gravitacionales, que también tienen una periodicidad, como cualquier otra onda. En la actualidad se están investigando otras formas de detectarlas, pero lo más habitual es hacerlo mediante púlsares.
¿Qué nos indica su frecuencia?
La frecuencia de una onda es la cantidad de veces que fluctúa por unidad de tiempo. En este dibujo puede verse la diferencia.
Este parámetro se mide normalmente en hercios, de manera que un hercio se corresponde con un ciclo completo en un segundo. Estos hercios pueden tener prefijos y sufijos que indican frecuencias más pequeñas o más bajas. Por ejemplo, los nanohercios representan la mil millonésima parte del hercio.
En el caso de las ondas gravitacionales, cuanto mayor es la masa del objeto que ha causado la perturbación, más baja será su frecuencia. Por eso, sería interesante encontrar aquellas cuya frecuencia se mide en nanoherzios. Hasta ahora no era posible, aunque hace poco se intuyó que con los nuevos instrumentos disponibles sería cuestión de tiempo.
Estos científicos lo han conseguido gracias a la gran sensibilidad de FAST, que es capaz de analizar púlsares con una periodicidad de solo 57 milisegundos, durante 41 meses. Es importante extenderse en el tiempo, ya que se tarda mucho en hacer un ciclo completo por su baja frecuencia. De este modo, analizando esas pequeñas variaciones, encontraron fluctuaciones que se correspondían con ondas gravitacionales de frecuencias del orden de nanoherzios.
Todo esto se confirmó con un software de proceso de datos independiente, de modo que los resultados pueden leerse con un alto nivel de confianza, donde la probabilidad de error es de 1 en 2 millones.
Esto ayudará a conocer mejor cómo nacen, crecen, evolucionan y se fusionan los agujeros negros supermasivos. Además, podría aportar información sobre fusión galáctica y sobre las primeras etapas del universo temprano.
Es mucho el análisis que queda por delante. Pero, de momento, estos científicos han hecho historia. Y eso que el gran anuncio sobre ondas gravitacionales no llegará hasta dentro de unas horas.
