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(noticias nanowerk) Un equipo de físicos ha desarrollado un método para detectar ondas gravitacionales a frecuencias tan bajas que podrían revelar los secretos detrás de las primeras etapas de la fusión de agujeros negros supermasivos, los objetos más pesados del universo.
El método puede detectar ondas gravitacionales que oscilan sólo una vez cada mil años, 100 veces más lento que cualquier onda gravitacional medida hasta ahora.
«Estas son ondas que nos llegan desde los rincones más remotos del universo y pueden afectar la propagación de la luz», dijo Jeff Dror, Ph.D., profesor asistente de física en la Universidad de Florida y coautor del nuevo estudio. . «El estudio de estas ondas del universo temprano nos ayudará a construir una imagen completa de nuestra historia cósmica, análoga a los descubrimientos anteriores del fondo cósmico de microondas».
Dror y su coautor, el investigador postdoctoral William DeRocco de la Universidad de California, Santa Cruz, publicaron sus resultados en Cartas de examen físico (“Uso de derivas de parámetros de Pulsar para detectar ondas gravitacionales subnanohercios”).
Las ondas gravitacionales son similares a las ondas en el espacio. Al igual que las ondas sonoras o las ondas oceánicas, las ondas gravitacionales también varían tanto en frecuencia como en amplitud. Esta información proporciona información sobre su origen y edad. Las ondas gravitacionales que nos llegan pueden vibrar a frecuencias extremadamente bajas, mucho más bajas que las ondas sonoras detectables por el oído humano. Algunas de las frecuencias más bajas descubiertas en el pasado eran de un nanohercio.
«Como referencia», explicó Dror, «la frecuencia de las ondas sonoras producidas por el rugido de un caimán es aproximadamente 100 mil millones de veces mayor que esta frecuencia; son ondas muy profundas».
Su nuevo método de detección se basa en el análisis de púlsares, estrellas de neutrones que emiten ondas de radio a intervalos muy regulares. Dror sospechaba que buscar una desaceleración gradual en la llegada de estos pulsos podría revelar nuevas ondas gravitacionales. Al estudiar los datos existentes sobre púlsares, Dror pudo buscar ondas gravitacionales en frecuencias más bajas que nunca, ampliando nuestro «rango de audición» a frecuencias tan bajas como 10 picohercios, 100 veces más bajas que los intentos anteriores de detectar ondas en el rango de nanohercios.
Aunque ya se han detectado ondas gravitacionales con frecuencias en torno a un nanohercio, no se sabe mucho sobre su origen. Hay dos teorías. La idea principal es que estas ondas son el resultado de la fusión entre dos agujeros negros supermasivos. De ser cierto, daría a los investigadores una nueva forma de estudiar el comportamiento de estos objetos gigantes que se encuentran en el corazón de cada galaxia.
La otra teoría principal es que estas ondas fueron creadas por un evento catastrófico temprano en la historia del universo. Al estudiar las ondas gravitacionales en frecuencias aún más bajas, es posible que puedan distinguir entre estas posibilidades.
«De cara al futuro, el siguiente paso es analizar conjuntos de datos más nuevos», dijo Dror. «Los conjuntos de datos que utilizamos fueron principalmente de 2014 y 2015, y desde entonces ha habido numerosas observaciones de púlsares».
Dror también planea utilizar la supercomputadora HiPerGator de la UF para ejecutar simulaciones con datos simulados para desentrañar aún más la historia cósmica. La supercomputadora puede ejecutar de manera eficiente simulaciones grandes y complejas, lo que reduce significativamente el tiempo dedicado a analizar datos.
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