ondas gravitatorias

Para entender las ondas gravitatorias, es necesario anticipar la estructura del espacio y el tiempo tal y como la define Albert Einstein en su teoría de la relatividad general (1916). Einstein combinó las tres dimensiones del espacio y una del tiempo en un único tejido del espacio-tiempo. Este tejido de cuatro dimensiones ‘parece’ una superficie de trampolín estirada por la masa de planetas, estrellas y galaxias. Esta distorsión, compresión o curvatura del espacio-tiempo tridimensional es lo que parece la gravedad.
En otras palabras, un planeta como la Tierra orbita simplemente porque sigue las curvas del tejido desigual del espacio, distorsionado por la presencia del Sol y otros planetas del sistema solar.
Las ondas gravitacionales (GO) son pues deformaciones de la estructura del espacio-tiempo que se propagan en forma de ondas a la velocidad de la luz. Reflejan la dinámica del espacio y el tiempo debido al rápido movimiento de la materia ordinaria, y las ondas electromagnéticas (fotones) se producen por el movimiento de las cargas eléctricas.
En resumen, las ondas gravitatorias u ondas de curvatura se producen por la aceleración de masas. Sólo los objetos más relativistas del Universo, que son muy masivos, como los agujeros negros o las estrellas de neutrones, pueden ‘agitar’ ligeramente el espacio-tiempo si son acelerados. Por ejemplo, dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones que orbitan entre sí, formando varias masas del Sol, crean ondas gravitatorias. Sin embargo, a diferencia de las ondas electromagnéticas, las ondas gravitacionales apenas interactúan con la materia, viajando por el espacio sin absorber y, por tanto, invisibles a las imágenes electromagnéticas de nuestros telescopios.

Además, la diferencia que debemos detectar (la distancia entre cimas y valles) es muy pequeña, la frecuencia es muy baja. Si queremos medir más de 10.000 km (longitud de onda) la variación de la onda gravitatoria creada por el agujero negro en nuestra galaxia, los detectores deben poder observar la variación de la longitud de onda del átomo, que es de 10< metros. Por otra parte, estas variaciones son muy raras en nuestra propia galaxia, por lo que debemos mejorar fundamentalmente nuestros detectores actuales y buscar variaciones en otras galaxias.
Aunque no se detectan, los científicos saben que existen en el Universo. en 1975 los radioastrónomos Russell Hulse y Joseph Hooton Taylor Alan (Premio Nobel de Física 1993) descubrieron PSR B1913+16 en la constelación del Áquila, un púlsar binario (dos estrellas de neutrones) con propiedades orbitales. De hecho, ambas estrellas orbitan mutuamente en 7,75 horas a un volumen extremadamente bajo, unas 1,1 (periaster) a 4,8 (apoaster) veces el radio del Sol. La débil aceleración del período orbital de este inmenso sistema (2 objetos giran cada vez más rápidamente) y el acortamiento del radio orbital (pérdida de 3 mm por órbita) permitieron demostrar la existencia de ondas gravitatorias. Según la teoría de la relatividad general, la órbita de un sistema binario se ve modificada paulatinamente por la emisión de ondas gravitatorias. A lo largo de treinta años, Taylor y sus colegas han realizado medidas que coinciden exactamente con la teoría. Porque varios otros púlsares binarios confirmaron los resultados de Taylor. Las medidas no detectan la energía de las ondas gravitatorias, sino que proporcionan pruebas indirectas de los efectos de las ondas gravitatorias emitidas por el sistema.

Vídeo: Imagen de ondas gravitatorias o curvilíneas producidas por dos agujeros negros o dos púlsares (estrellas de neutrones). Un púlsar es una estrella de neutrones muy densa, la densidad de un núcleo atómico, de ahí su nombre. Cuando su campo magnético gigante gira en torno a su eje a la velocidad de rotación de la estrella, algunos en una milésima de segundo, el haz magnético expulsa partículas que generan ondas de radio. Son balizas cósmicas. Cuando dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones orbitan entre sí, los objetos deforman el espacio-tiempo, impulsando pequeñas ondas gravitatorias, como en el vídeo.

Vídeo relacionado:
Conoce al autor, Ignacio Llorente
Ignacio Llorente

Ignacio Llorente es una amante del estudio de los planetas. Por eso nos enseña cómo poner en práctica los mejores consejos para avistarlos y analizarlos. Realiza largas caminatas por la naturaleza en plena noche con su equipo de astrónomos con frecuencia. Los mejores tips sobre planetas que podemos leer.

¡Haz clic para puntuar esta entrada!
(Votos: 0 Promedio: 0)