Descubren nuevas evidencias sobre el fondo de ondas gravitacionales

El fondo de ondas gravitacionales es una distribución aleatoria de ondas de gravedad que impregnan el cosmos: nuevos datos indican que se produce a partir de múltiples ondas gravitacionales superpuestas, generadas por ejemplo mediante la interacción entre binarios de agujeros negros supermasivos. Su observación puede brindarnos una gran oportunidad para estudiar el Universo en general, de manera muy similar a la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB), o luz remanente del Big Bang.

Científicos del European Pulsar Timing Array (EPTA), una colaboración europea para combinar cinco radiotelescopios destinados a observar una serie de púlsares, con el objetivo específico de detectar ondas gravitacionales, confirmaron en un nuevo estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics el hallazgo de nuevas evidencias concluyentes sobre la existencia del denominado fondo de ondas gravitacionales.

Ondas gravitacionales por todo el cosmos

El fondo de ondas gravitacionales se detectó por primera vez en 2016: el anuncio se concretó tras la publicación del primer conjunto de datos del EPTA. Ahora, la nueva investigación presenta un segundo conjunto de datos que, junto a otros estudios similares, confirman la existencia del fondo. De acuerdo a un artículo publicado en Universe Today, la última teoría parece sugerir que estamos viendo la señal combinada de fusiones de agujeros negros supermasivos.

Las ondas gravitacionales son ondas en el espacio-tiempo generadas por procesos violentos y extremos en el Universo. Predichas por Albert Einstein en 1916 como parte de su Teoría General de la Relatividad, los especialistas creen que estas ondas son producidas por masas en aceleración, en el marco de eventos cósmicos de la magnitud de la fusión de agujeros negros supermasivos o la colisión de estrellas de neutrones, entre otros.

Se especula que pueden viajar a través del espacio, prácticamente sin obstáculos en su camino. Su existencia fue detectada por primera vez en septiembre de 2015, gracias al trabajo del Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO). Los científicos indicaron que las ondas gravitacionales de esa primera detección habrían provenido de una fusión entre dos agujeros negros, aproximadamente a 1.300 millones de años luz de distancia de la Tierra.

Una nueva oportunidad para explorar el Universo

Pero más allá de la importancia de las ondas gravitacionales en sí mismas, la existencia de un fondo de ondas gravitacionales que impregna todo el cosmos es aún más trascendente: permitirá a los científicos analizar al Universo como un todo, revelando datos desconocidos sobre sus inicios y su evolución. De esta manera, complementará la visión aportada por el fondo cósmico de microondas (CMB), que permite analizar la radiación sobreviviente del Big Bang o estallido inicial.

En líneas generales, el fondo de ondas gravitacionales sería una distribución aleatoria de ondas de gravedad repartidas por todo el Universo. Se cree que el fondo se produce a partir de múltiples ondas de gravedad superpuestas, que nacen a partir de la violenta interacción entre binarios de agujeros negros supermasivos, o sea dúos de agujeros negros con millones o decenas de miles de millones de masas solares cada uno.

Los investigadores creen que el fondo de ondas gravitacionales se volverá cada vez más visible y fácil de analizar con el paso del tiempo y la llegada de nuevas tecnologías de observación. En el futuro cercano, el objetivo es interpretar los detalles de todas estas señales detectadas, para maximizar la oportunidad de explorar el Universo con esta nueva herramienta de estudio.

Referencia

The second data release from the European Pulsar Timing Array: IV. Implications for massive black holes, dark matter and the early Universe. J. Antoniadis et al. Astronomy & Astrophysics (2024). DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347433