¿Y si las ondas gravitacionales no procedían de la fusión de dos agujeros negros?

¿Y si las ondas gravitacionales no procedían de la fusión de dos agujeros negros?

Publicado por el may 8, 2016

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Nunca se ha observado uno, pero la existencia de los gravastares es posible – ABC

 

Un equipo de investigadores italianos propone que su origen podría estar en un gravastar, una densa bola de materia inflada por un núcleo de energía oscura.

La primera detección de ondas gravitacionales, anunciada a bombo y platillo el pasado mes de febrero, no deja de dar sorpresa tras sorpresa. Ahora, un equipo de físicos de la Universidad italiana La Sapienza, en Roma, sugiere que las sutiles ondulaciones en el tejido espaciotemporal captadas por los detectores LIGO podrían no proceder, como se creía, de la fusión de dos agujeros negros, sino de algo incluso más extraño, un gravastar. O lo que es lo mismo, un objeto teórico y nunca observado hasta ahora que sería casi igual de compacto que un agujero negro, vibraría en el espacio casi de la misma forma pero no tendría, como los agujeros negros, un horizonte de sucesos. El trabajo se acaba de publicar en Physical Review Letters.

Con esta investigación, los científicos italianos no tratan de restar validez a la primera detección de ondas gravitacionales. De hecho, no discuten el trabajo llevado a cabo por los investigadores de LIGO, ni tampoco el hecho de que hayan logrado detectar, por primera vez, las tenues ondulaciones en el espaciotiempo cuya existencia fue predicha por Einstein hace ya un siglo.

«No tratamos de decir que LIGO se equivocó», asegura Paolo Pani, que ha dirigido la investigación. Lo que si discuten Pani y su equipo es que la señal captada por los detectores fuera producida por la fusión de dos agujeros negros. Para llegar a esta sorprendente conclusión, los científicos analizaron al detalle cómo era la señal captada por LIGO. Una señal que se divide en tres fases bien diferenciadas.

La primera parte de la señal indica que dos objetos que se orbitan mutuamente se van acercando el uno al otro, cambiando al hacerlo la frecuencia de sus ondas gravitacionales. La segunda parte tiene su origen durante la fusión en sí, momento en que se producen en la señal picos en intensidad y frecuencia. Y finalmente, una tercera fase posterior a la fusión muestra un rápido descenso de la señal, a medida que el agujero negro resultante se va normalizando y la «ola» de ondas gravitacionales se desvanece.

Y es precisamente esta tercera fase la que indicaría la formación de un nuevo horizonte de sucesos alrededor del agujero negro recién formado, la «frontera» después de la cual, ningún objeto que entre, incluída la luz, podrá volver a salir. «Lo que casi todo el mundo piensa -explica Pani- es que el descenso de la señal es la firma de la formación de un horizonte de sucesos, porque solo un agujero negro es capaz de vibrar de esa forma tan precisa». Pero el investigador ha encontrado otra posibilidad.

El misterio del gravastar

La alternativa a los agujeros negros se llama gravastar, una densa bola de materia inflada por un núcleo de energía oscura. Nadie ha visto jamás un objeto así, pero todas las pruebas que ya existen sobre los agujeros negros hacen posíble, también, su existencia. Una diferencia fundamental entre un gravastar y un agujero negro sería, como ya se ha dicho, la ausencia de un horizonte de sucesos. En lugar de precipitarse hacia el agujero negro y desaparecer para siempre tras el horizonte de sucesos, en un gravastar los fotones quedarían atrapados en una órbita circular alrededor de su núcleo, una especie de «anillo de luz».

«Si un objeto es casi tan masivo como un agujero negro -afirma Pani- incluso si no tiene un horizonte de sucesos, vibrará prácticamente de la misma forma. La única diferencia aparecería después del evento, cuando la señal es más pequeña, por lo que existe la posibilidad de que LIGO no la captara».

Un extremo con el que los investigadores de LIGO no están muy de acuerdo. De hecho, insisten en que la señal detectada por ellos es «consistente» con dos agujeros negros en proceso de fusión, y que para salir definitivamente de dudas habrá que esperar a detectar nuevas ondas gravitacionales producidas por la fusión de agujeros negros aún más grandes.

A lo cual, Pani responde que «como científicos, debemos de hacer de abogados del diablo y no creer en paradigmas que no cuenten con evidencias observacionales».

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