Captan monstruosas ondas gravitacionales que deforman el espacio y el tiempo del universo

Durante las últimas décadas, se teorizó que todo el universo estaba siendo sacudido de un modo que no podíamos verlo. Ahora, equipos de científicos de cuatro continentes han detectado evidencia de este 'zumbido' omnipresente: gigantescas ondas gravitacionales nunca antes vistas.

Albert Einstein predijo en 1916 que algunos fenómenos cósmicos son tan violentos que producen ondas que deforman el espacio-tiempo y se mueven en todas las direcciones, como lo que sucede con el agua de un estanque cuando le arrojan una piedra. La primera de estas señales fue detectada recién en 2017 y su origen fue la fusión de dos agujeros negros. Desde entonces, se ha registrado un centenar de estos eventos. Pero el descubrimiento anunciado este jueves es algo mucho más grande.

Los equipos del International Pulsar Timing Array (EE. UU., Europa, India, China y Australia) captaron de forma independiente una señal de ondas gravitacionales tan inmensas que entre una y otra hay años luz de distancia. Esto indica, según los investigadores, que tuvieron su origen en la infancia del universo, cuando miles de pares de agujeros negros supermasivos se fusionaban en el centro de antiguas galaxias.

"Es como un coro, con todos estos pares de agujeros negros supermasivos resonando en diferentes frecuencias", afirma Chiara Mingarelli, investigadora del NANOGrav (Observatorio de Nanohercios de Ondas Gravitacionales de América del Norte), del equipo de EE. UU.

"Una nueva ventana" para entender el universo

Este "coro" del pasado que impregna todo el cosmos es el tan buscado fondo de ondas gravitacionales y su estudio podría ayudar a comprender cómo el universo llegó a tener su actual estructura, cómo se formaron las primeras galaxias o incluso revelar otras formas de la materia que pudieron haber existido poco después del Big Bang, hace 13.800 millones de años.

"Esta es la primera evidencia que tenemos del fondo de ondas gravitacionales. Hemos abierto una nueva ventana de observación del universo", indica Mingarelli.

Para comenzar a descifrar estos misterios de la infancia del universo, los científicos tendrán que identificar cada fuente que causa este fondo de ondas gravitacionales. Por ahora, solo podemos observarlo de forma general.

Un detector de tamaño galáctico

Las ondas gravitacionales registradas hasta ahora tenían longitudes de kilómetros, por lo que podían ser detectadas por interferómetros láser como LIGO (EE. UU.) y Virgo (Italia), los cuales miden si sus haces de luz son distorsionados. En cambio, para captar las descomunales ondas de fondo, se requiere un detector más grande que la propia Tierra.

Lo que hizo el International Pulsar Timing Array fue usar sus radiotelescopios distribuidos en cuatro continentes para vigilar los púlsares de la Vía Láctea. Se trata de estrellas giratorias que emiten pulsos de radio en períodos de milisegundos. Por tanto, si estos astros son afectados por ondas gravitacionales, sus pulsos llegarán a la Tierra en tiempos distintos a lo previsto. De esa manera, este método funciona como un detector de tamaño galáctico.

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En total, se monitorearon más de 100 púlsares, cada uno durante al menos tres años. Finalmente, tras 15 años de mediciones, los diferentes equipos han obtenido sus resultados, los cuales respaldan la existencia de un fondo de ondas gravitacionales.

Los equipos planean seguir cronometrando los púlsares en los próximos años para confirmar su detección. Parte de la colaboración internacional de científicos, entretanto, se centrará en averiguar todos los posibles causantes de esta gigantesca deformación espaciotemporal.