El International Pulsar Timing Array (IPTA) llevaban toda la semana anticipando un gran anuncio para hoy, relacionado con las ondas gravitacionales. Esta madrugada (horario español) dieron un primer avance, junto a la publicación de un estudio del Chinese Pulsar Timing Array, en el que señalan el hallazgo de ondas gravitacionales con una frecuencia de nanoherzios. Estas están asociadas a fenómenos entre objetos tan masivos que podrían relacionarse incluso con algunos de los sucesos que dieron lugar al nacimiento del Universo. Y ahora sabemos que sí, que ese gran anuncio estaba relacionado con lo que se conoce como fondo estocástico de ondas gravitacionales o, lo que es lo mismo, las perturbaciones causadas en el espacio tiempo por el mismísimo Big Bang. Lo han anunciado en un evento online con invitados tan ilustres como Jocelyn Bell, descubridora de los púlsares, y Kip Thorne, premio Nobel por su papel en el descubrimiento de las primeras ondas gravitacionales.
Se ha podido llegar a esta conclusión gracias a la participación conjunta de, además de China, otros grupos ubicados en Estados Unidos, Europa, Australia y la India. Los telescopios ubicados en estos lugares del mundo han funcionado como un gran detector. Así, se ha detectado una fluctuación de un conjunto muy amplio de púlsares que, con más de un 99% de probabilidad, se correspondería con ondas gravitacionales correspondientes a ese fondo estocástico.
Habrá que seguir estudiando para aumentar el porcentaje. No obstante, con una cifra ya tan elevada, los científicos se muestran muy optimistas de haber encontrado algo por lo que han trabajado durante más de 15 años. Un fenómeno que puede cambiar la historia de la astronomía tal y como la conocemos y aportar información muy interesante sobre los primeros albores de nuestro universo.
El Universo se comporta como un gran lago
Las ondas gravitacionales se producen cuando un fenómeno explosivo originado entre objetos muy masivos perturba el espacio tiempo. Estos fenómenos pueden ser, por ejemplo, explosiones de supernovas o colisiones de agujeros negros. Así, si visualizamos el espacio tiempo como el agua de un estanque, esas colisiones serían la piedra que se lanza dentro, formando ondas a su alrededor.
Es esperable que esas ondas se ensanchen a medida que se alejan. Es decir, que disminuya su frecuencia. Por eso, si se pudiesen seguir las ondas gravitacionales de frecuencias más reducidas generadas por un coro de fenómenos explosivos a lo largo de la historia del Universo, sería posible llegar hasta el Big Bang. Eso es lo que se conoce como el fondo estocástico de ondas gravitacionales.
El problema es que, hasta hace poco, los astrónomos no disponían de instrumentos que permitiesen detectar esas ondas gravitacionales de frecuencia reducida. Pero por fin lo han conseguido. Tanto desde China como desde otros equipos internacionales han logrado detectar ondas gravitacionales con frecuencias del orden de nanoherzios. Y eso les ha permitido realizar ese viaje hacia atrás tan esperado.
Las ondas gravitacionales del Big Bang
Todos los detectores del programa conocido como NANOGrav trabajan analizando cambios en la luz pulsátil de un tipo de estrellas conocidas como púlsares. Una sola fluctuación podría considerarse ruido provocado por otro fenómeno. No obstante, si se detectan varias, la probabilidad de que se trate del fondo de ondas gravitacionales es cada vez mayor. Se considera que para poder asegurarlo se debe llegar a una probabilidad de acierto de 5 sigma. En este caso se ha llegado a 4 sigma, equivalentes a una probabilidad del 99,349%. Por lo tanto, hay motivos para haber hecho este anuncio con tantas esperanzas.
Si se confirma, estas ondas gravitacionales las habrían producido todos los pares de agujeros negros del Universo. Como una lluvia de piedras cayendo al estanque, y posiblemente también esa primera explosión del Big Bang.
Incluso creen que, con más investigación, se podría conocer la ubicación exacta de esos pares de agujeros negros. Queda mucho por investigar, pero lo de hoy, incluso si no se llega al sigma esperado, es todo un hito de la astronomía.