Proponen usar a las propias estrellas como detectores de ondas gravitatorias.
|
Hace unos días vimos por aquí los esfuerzos que se han realizado para actualizar los detectores de ondas gravitatorias LIGO. Pero si Ilídio Lopes (Universidad de Lisboa) y Joseph Silk (Johns Hopkins University) tienen razón, quizás no sea necesario esperar a que se produzca un evento gravitatorio energético para que LIGO detecte las ondas gravitacionales.
Las ondas gravitacionales se desprenden de manera natural de la Relatividad General. De la misma manera que una carga eléctrica acelerada emite ondas electromagnéticas, una masa acelerada produce ondas gravitacionales. Pero las ondas gravitacionales no son ondas que se transmitan dentro del espacio, como les pasa a las electromagnéticas, sino que son distorsiones en propagación del propio espacio.
Pero estas ondas son tan débiles que se necesitan fenómenos cataclísmicos cercanos para poder detectarlas directamente al límite de la tecnología actual. Las explosiones de supernovas o la colisión de estrellas de neutrones, por ejemplo, generarían ondas gravitacionales que aquí veríamos como una contracción de una fracción del tamaño de un protón sobre una escala de 1 km.
Uno de los métodos empleados para su detección es un sistema interferométrico. Un haz láser recorre varias veces los dos brazos en forma de L de un interferómetro hasta que se le hace interferir consigo mismo. Si un frente de ondas gravitacionales pasa por el dispositivo alargará y contraerá los brazos de tal modo que, aunque sea en una distancia minúscula, su efecto acumulado haga cambiar el patrón de interferencia. Pero este camino recorrido puede que no sea suficiente. ¿Y si usamos una estrella como sistemas de detección?, al fin y al cabo el diámetro estelar será mayor que cualquier LIGO que construyamos.
Pero detectarlas a lo bruto no es posible, hay que usar algún truco. En este caso se trata de observar las oscilaciones de la estrella.
Las estrellas como el Sol vibran o resuenan de una manera similar a como lo hace un tambor o una guitarra. Eso nos permite saber qué es lo que está pasando en su interior y cómo es su estructura. Esta técnica se conoce como astrosismología. Incluso sirve para saber mejor si hay o no exoplanetas orbitando la estrella cuando se usa el método de tránsito.
Pero estas oscilaciones se pueden ver afectadas por la llegada de un frente de ondas gravitacionales que deformen la estrella. Sería como deformar un violín y deducir esto a partir de los sonidos desafinados que produce.
Bajo este punto de vista, las estrellas se pueden ver como los instrumentos de una gran orquesta diseminada por el espacio. Las ondas gravitacionales en propagación irían afectando las oscilaciones de todas ellas por turno y se podría obtener un patrón 3D de lo que está ocurriendo si fuéramos capaces de detectarlo. Quizás se pueda hacer algo más modesto.
Las ondas gravitatorías emitidas se darían en una frecuencia determinada, por lo que afectarían a cada estrella de un modo ligeramente distinto. Incluso esta frecuencia podría llegar a ser la propia de la resonancia de la estrella, por lo que se vería afectada en gran medida, quizás lo suficiente como para que nosotros lo podamos detectar ya.
Según Lopes lo ideal sería tener un sistema estelar triple para poder detectar el fenómeno, con dos enanas blancas orbitando muy cerca entre sí y una gigante roja relativamente cerca. Las enanas blancas estarían generando ondas gravitacionales que afectarían a la gigante roja y analizando las vibraciones de esta última se podrían detectar las tan ansiadas ondas. Para ello se necesitaría observarla con altísima precisión. Además, se necesitaría un poco de suerte.
La próxima generación de telescopios dedicados a la detección de exoplanetas por tránsito posiblemente tengan la precisión necesaria y al observar muchas estrellas puede que la suerte también se tenga.
Aunque quizás LIGO se adelante después de todo, ya que puede llegar a operar a su máxima precisión antes de que esa nueva generación de telescopios esté en el espacio.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4733 [1]
Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Ilustración: NASA.