lunes, 23 de octubre de 2017

Ondas gravitacionales

He de reconocer que no me prodigo mucho con el blog pese a las numerosas peticiones recibidas una petición de un colega así que hoy por lo menos voy a hacer un esfuerzo, a ver que sale.

A ver. Atentos todos, que sólo lo voy a decir una vez. Fuente: propia
La cuestión es que hace unos cuantos años unos chalaos esos que les da por mirar por telescopios y por cosas más extrañas se les ocurrió rizar el rizo y buscar algo que la teoría de Einstein predecía pero que era difícil de narices de comprobar: las ondas gravitacionales. El problema de las ondas es que se atenúan con la distancia (con el cuadrado de la misma si no me equivoco) y como se generan muy lejos, como lo que llega es un infinitésimo de la misma ... y menos mal, porque si se produjeran cerca íbamos a tener un problema bastante gordo, similar al la diferencia de detectar un terremoto estando sobre el epicentro o a miles de kms, pero a una escala con bastante ceros superior. Si un terremoto gordo mueve energías del orden de megatones, la primera detección de LIGO fue causada por una energía equivalente a disipar la masa equivalente a varias veces la masa del sol (no sé si era media docena o así) Para que nos hagamos una idea, según la wikipedia, la aniquilación de 250 gramos de antimateria (con otros 250 gramos de materia, claro) produce unos 10 megatones (la bomba atómica más potente jamás detonada en la Tierra tenía unos 50-60). Puede que la cifra sea inexacta, tanto me da que produzca un megaton, diez o 10 kilotones ... extrapolemos eso a la masa del Sol y sale un pepinazo de dimensiones más que considerable. Por suerte eso se atenúa con la distancia y aquí no nos enterábamos hasta ahora.
Ondas gravitacionales. Fuente: Wikipedia.
El chisme que detecta estas ondas en un cacharro digamos ... "interesante" La teoría es simple. Se ponen dos tubos perpendiculares y unos láseres con unos espejos que dejan pasar parcialmente la luz. En el espejo central las ondas se anulan entre ellas, salvo cuando llega una onda que "alarga" uno de los brazos y entonces se puede medir la diferencia de las ondas, vamos, lo que viene a ser un interferómetro de los que se llevan usando tiempo. Claro que si tenemos en cuenta que tiene que detectar ondas de una longitud entre 43 y 10.000 kms la cosa ya se complica (lo que se puede detectar va en función de la longitud de onda, es decir, necesitas una antena con polos de la misma longitud de onda o una división determinada de la misma, pero eso es otro apartado y yo no lo controlo) Pues para medir estas onda se han construido un par de brazos de .... 4 kms de largo (ya solo el hacer la obra para tirar el brazo recto debe ser la leche, incluso supongo que con esa distancia ya le afecta la curva de la Tierra) y meter un par de láser que con su potencia llegan a curvar los espejos (principio de acción-reacción) y lo cachondo es que tengo que medir fluctuaciones del orden de ... la diezmilésima del tamaño de un átomo de hidrógeno (eso, a cuatro kms o mejor dicho, ocho kms cuatro de ida del láser y cuatro de vuelta) La cuestión es que tras años de búsquedas, pruebas y refinamientos varios el 14 de septiembre de 2015 consiguen el primer positivo: las ondas generadas por la fusión de dos agujeros negros de unas 30 masas solares cada uno a unos 1.300  millones de años luz. Por primera vez hemos "escuchado" el ruido del universo (miento como un bellaco, pero queda bonito, aunque gravitatoriamente hablando, sí es verdad)

La cosa ha sido tan relevante que al año siguiente les dieron el premio Nobel, en 2017. Sí, lo he dicho bien porque los resultados de la detección no se publicaron hasta 2016 porque estaban asegurándose de que no fuera un falso positivo o datos introducidos intencionadamente para verificar que el análisis de los mismos era efectivo (se introdujeron varias veces falsos positivos para asegurarse de que todos los procesos de análisis eran correctos)
No viene a cuento, pero mira que foto más chula desde la torre del
Ayuntamiento de Estocolmo (aquí se da el banquete y el baile de los Nobel,
abajo, no en la torre) Fuente: propia
Lo interesante es que en un año y poco se han producido ya las detecciones de cinco ondas gravitacionales cuatro de ellas provenientes de la fusión de agujeros negros, con lo que no se ha podido analizar nada más que la onda (de un agujero negro nada se escapa, ni rayos X, ni gamma, ni nada, como mucho, la radiación de Hawking) pero la gracia es la de la última detectada (17 de agosto de 2017, ya que no sé la fecha en que alguien leerá esto) fue una fusión de estrellas de neutrones (una muy cachonda y excelente definición de una estrella de neutrones es que es un átomo muy gordo, sólo de neutrones y de unos 20 kms de diámetro, pero con la masa equivalente a unos cuantos soles) y aquí si se pudieron hacer medidas con otros parámetros: telescopios de Rayos-X, de rayos gamma, ópticos, .... Entre otras cosas parece demostrar algo que ya se sospechaba, que el origen de los GRB (Gamma Ray Burst) es la fusión de dos estrellas de neutrones. Estas GRB también parecen ser bastante frecuentes.

De aquí salen algunas cosas interesantes:
- Los GRB sólo se detectan cuando se encuentran en plano bastante perpendicular a la Tierra. Si hemos detectado unos un cuantos en un tiempo relativamente cortodeben ocurrir unos cuantos más ... y habida cuenta que se producen cuando se fusionan dos estrellas de neutrones y éstas deberían estrellas colapsadas a partir de otras mayores pero sin la suficiente masa para ser un agujero negro ... parece ser que hay muchos pares de estas estrellas.
- LIGO (y VIRGO, su hermano europeo) han detectado cinco ondas en un año .. cuatro de ellas se corresponden con fusiones de pares de agujeros negros (o eso parece) y aunque las estrellas se suelen formar por parejas o grupos mayores (en efecto, el Sol es una excepción, no parte de la regla) que dos estrellas decaigan al final de su vida en dos agujeros negros que converjan uno sobre otro ... pues parece que no estaba muy modelado.

Hablando con un amigo, Alberto Fernández Soto que de esto sabe muchísimo más que yo (yo creo que va a ser porque él es astrofísico y yo no, sobre todo) me comentaba que eso puede indicar que hay más agujeros negros de un tamaño de los que estaba previsto y habrá que darle otra vuelta a la forma de ver el Universo, que alguna cosilla cambia. También me ha comentado que estaba mal la parte en que me refería a los FRB (Fast Ray Burst) y que debería hablar de GRB.

¿Que si es publicidad del libro de un colega? Pues sí ¿pasa algo?
Hay que reconocer que son tiempos interesantes para la astronomía.
¿Ya hemos acabado? Pues me voy a echar la siesta. Fuente: Propia


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