febrero 2016,ondas gravitacionales(GW) Detectado por primera vez en la historia.Este descubrimiento confirmó una predicción realizada por Albert Einstein hace más de 100 años y revolucionó la astronomía.Desde entonces, se han detectado docenas de eventos GW de una variedad de fuentes, que van desde la fusión de agujeros negros, la fusión de estrellas de neutrones o una combinación de ambas.A medida que el equipo utilizado en la astronomía GW se vuelva más sofisticado, mejorará su capacidad para detectar más eventos y aprender más.
Por ejemplo, un equipo internacional de astrónomos detectó recientemente una serie de ondas gravitacionales de baja frecuencia utilizando:Matriz de sincronización internacional Pulsar(IPTA).Determinaron que esta onda podría ser una indicación temprana de una señal de onda gravitacional de fondo (BGWS) causada por un par de agujeros negros supermasivos.La existencia de este trasfondo es lo que los astrofísicos han teorizado desde que GW fue detectado por primera vez, ¡un descubrimiento potencialmente innovador!
la predicción de einsteinrelatividad general, las ondas gravitacionales se crean cuando dos o más objetos masivos (agujeros negros, estrellas de neutrones, etc.) se fusionan, provocando ondas que se pueden detectar a años luz de distancia.En algunos casos, estas ondas pueden ser causadas por la fusión galáctica, incluido un agujero negro supermasivo (SMBH) en el centro, o un evento que ocurre inmediatamente después del Big Bang.Desde que se detectó el primer evento GW, los consorcios científicos de todo el mundo han estado buscando señales de este fondo de ondas gravitacionales (GWB).
por ejemplo,Matriz de sincronización internacional Pulsar(IPTA),Matriz de sincronización europea Pulsar(EPTA),Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales(NANOGrav) yMatriz de sincronización Parkes Pulsar de Australia(PPTA) usa Millisecond Pulsars (MSP) como su sistema de reloj intergaláctico.El remanente estelar es una estrella de neutrones que gira cientos de veces por segundo y tiene un campo magnético increíblemente fuerte que concentra las emisiones electromagnéticas a lo largo de sus polos.
Esta energía se emite como un haz pulsado de ondas de radio (de ahí el nombre) que recorre el espacio para crear un efecto estroboscópico (o “faro”).Durante muchos años, los astrónomos han utilizado este efecto para medir el tiempo porque el pulso de un pulso es muy constante durante un largo período de tiempo.Al mismo tiempo, sus luces estroboscópicas se utilizaron para medir distancias astronómicas y sondear el medio interestelar (ISM).Con el nacimiento de GW Astronomy, el consorcio ahora está utilizando púlsares para sondear el universo en busca de signos de GW de fondo.
Esto se reduce a usar el observatorio para buscar perturbaciones en el barrido del haz del púlsar causadas por el paso de ondas gravitacionales.Recientemente, estos consorcios se unieron para combinar conjuntos de datos, incluido un nuevo lanzamiento de datos de IPTA.lanzamiento de datos 2(DR2).Consiste en datos de tiempo precisos de un púlsar de 65 milisegundos, una estrella de neutrones que gira cientos de veces por segundo.
El científico del Observatorio Green Bank y miembro de NANOGrav, el Dr. Ryan Lynch dijo: “GBT es uno de los telescopios más importantes utilizados por c, que contribuye a IPTA.”La combinación de la excepcional sensibilidad, las herramientas y la capacidad de GBT para ver gran parte del cielo hace que GBT sea una parte importante del esfuerzo de IPTA”.
El análisis de IPTA DR2 combinado con conjuntos de datos independientes de otras colaboraciones mostró una fuerte evidencia de esta señal de onda gravitacional de baja frecuencia (como se ve en muchos púlsares).La naturaleza de esta señal era consistente con lo que los astrofísicos esperaban ver en el fondo de ondas gravitacionales (GWB).Este fondo está formado por, y finalmente se fusiona con, muchas señales GW superpuestas que resultan de las poblaciones cósmicas de agujeros negros supermasivos (SMBH binarios) que se orbitan entre sí.
Este GWB es similar al ruido de fondo en una habitación llena de gente,fondo cósmico de microondas(CMB), la radiación restante dejada por el Big Bang.Estos resultados no solo refuerzan las afirmaciones sobre la existencia de la GWB, que los astrónomos han estado prediciendo durante algún tiempo,También demuestra la eficacia de las estaciones y los equipos involucrados, y refuerza los casos en los que se encuentran señales similares en conjuntos de datos individuales de colaboraciones participativas.
Como señala Lynch, el Green Bank Observatory está desarrollando nuevas tecnologías para mejorar las capacidades de los GBT para este estudio.
“IPTA es un gran ejemplo de científicos y organizaciones de todo el mundo que se unen para avanzar en nuestra comprensión del universo.Los nuevos equipos, como el próximo receptor de banda ultraancha [financiado por la Fundación Moore], permitirán que GBT continúe haciendo contribuciones esenciales a NANOGrav e IPTA.Si lo que estamos viendo aquí es en realidad una característica de las ondas gravitacionales, los próximos años serán realmente emocionantes”.
Sin embargo, la colaboración científica advierte que todavía no hay evidencia concluyente para el GWB.Aunque el caso se ha visto reforzado por este último resultado, el consorcio contribuyente aún está recopilando información e investigando cuál podría ser esta señal.El objetivo final de la investigación de GW es encontrar evidencia de una relación única en la intensidad de la señal entre púlsares en diferentes partes del cielo.Todavía no se ha descubierto tal “correlación espacial”, pero las señales existentes son consistentes con las predicciones de los científicos.
En el futuro, la IPTA analizará datos más recientes para confirmar que esta nueva señal es evidencia de GWB.Además, muchas herramientas nuevas y colaboraciones científicas comenzarán a recopilar datos en los próximos años, que incluyen:suricataArray en Sudáfrica yMatriz de sincronización de púlsar indio(IPTA).También está la NASA.Antena espacial de interferómetro láser(LISA) es una misión propuesta que constará de tres satélites y los primeros detectores de ondas gravitacionales basados en el espacio dedicados, cuyo lanzamiento está programado para fines de la década de 2030.
Utilizando GBT para la recopilación de datos de NANOGrav, el investigador de la Universidad de West Virginia, el Dr. Maura McLaughlin dijo:
“Si la señal que estamos viendo hoy es el primer indicio de GWB, según nuestras simulaciones, podemos medir más claramente las correlaciones espaciales necesarias para identificar definitivamente la fuente de una señal común en el futuro cercano. “
Imagen de encabezado: Impresiones artísticas del sistema Double Pulsar, © Michael Kramer/MPIfR
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