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La detección de ondas gravitacionales abre nuevas oportunidades para conocer el universo


UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA

Número 086

8 de febrero de 2018

  • Esto confirma la Teoría General de la Relatividad de Einstein

Captura de pantalla 2018-02-08 a las 14.45.49.pngLa detección de ondas gravitacionales abre nuevas oportunidades para conocer el comportamiento del universo, desde su origen y después del Big Bang, así como para entender mejor las supernovas y la expansión del universo o incluso aquellas regiones que no se han podido ver a través de la luz, como son los agujeros negros, dijo el doctor en Ciencias Naturales con especialización en física teórica Olivier Sarbach.

El profesor-investigador del Instituto de Física y Matemáticas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo comentó que por su intensidad y frecuencia de onda es factible determinar sus propiedades y tempestades en el espacio-tiempo, además de reconstruir qué sucedió en su punto de origen y si fueron generadas por una estrella o un agujero negro.

Dicha presencia ratifica la Teoría General de la Relatividad, que previó su existencia, pero que consideró que nunca se podría confirmar porque estas imperceptibles ondulaciones apenas interaccionan con la materia.

En la ponencia La teoría cinética relativista de los gases con aplicaciones para la física de agujeros negros, realizada en la Unidad Cuajimalpa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), el académico explicó que las ondas gravitacionales son perturbaciones o vibraciones del espacio-tiempo producidas por las explosiones estelares de supernovas, la fusión de agujeros negros, propagadas a la velocidad de la luz y cuya existencia fue prevista por Albert Einstein.

Su detección, además de corroborar la tesis del científico alemán, es relevante porque por primera vez pudo detectarse un sistema binario de agujeros negros, lo que abrió una nueva ventana en la astronomía y astrofísica.

Las primeras observaciones de este fenómeno que revolucionó la astrofísica se hicieron en 2015 y sus resultados fueron confirmados el 11 de febrero de 2016 por el Observatorio de Ondas Gravitacionales mediante Interferometría Láser (LIGO, por sus siglas en inglés), compuesto por dos enormes interferómetros láser localizados a miles de kilómetros de distancia, uno en Livingston, Louisiana, y otro en Hanford, Washington, Estados Unidos.

Entonces se dio cuenta de la detección directa de ondas gravitacionales de una señal proveniente de un sistema binario de agujeros negros que fusionaron a una distancia de1,300 millones de años luz.

Por su análisis los científicos Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne recibieron el Premio Nobel de Física 2017, y hasta la fecha se han medido cuatro señales más provenientes de sistemas binarios de agujeros negros.

Al participar en el Seminario Divisional de Ciencias Naturales e Ingeniería el especialista explicó que los procesos de acreción de materia –fenómeno por el cual la materia es atraída por un cuerpo debido a la fuerza de la gravedad y pasa a formar parte de él o a orbitar a su alrededor– hacia un agujero negro emiten una considerable cantidad de radiación observable en experimentos terrestres, lo cual brinda información sobre el comportamiento y la estabilidad de los agüeros negros, los cuales son cuerpos celestes con un campo gravitatorio muy grande del cual no puede escapar radiación electromagnética ni luminosa.. 

El concepto fue desarrollado por Karl Schwarzschild en 1916 sobre la base de la Teoría General de la Relatividad de Einstein, ofreciendo una solución matemática para conocer cómo se forman.

Su estudio pone a prueba las teorías en los campos de la física, la astrofísica, las matemáticas y de las Leyes de la Termodinámica por ser lugares con una intensa carga gravitacional y por presentar partículas similares a los de física elemental, con partículas sencillas, caracterizadas con un electrón y pocos parámetros en su masa, carga y movimiento angular.

El doctor Sarbach es miembro de la Red Temática de Agujeros Negros y Ondas Gravitacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Sus principales líneas de investigación abarcan la estabilidad de agujeros negros y de otros objetos compactos; el problema del valor inicial y de contorno para las ecuaciones de Einstein con métodos numéricos discretos y la teoría cinética relativista con aplicaciones a la acreción de materia hacia agujeros negros.

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