- Un artículo de Nature señala que se detectaron por primera vez ondas gravitacionales “monstruo” de una escala mucho mayor que antes, lo que volvió a poner la observación de ondas gravitacionales en el centro de atención
- El breve texto publicado las describe como “Gravitational waves are back, and they’re bigger than ever”, destacando como punto central el cambio de escala
- El artículo apareció en Nature 619, páginas 13-14, y su DOI es
10.1038/d41586-023-02167-7 - Las referencias incluyen investigaciones sobre ondas gravitacionales publicadas en 2023 por Agazie, Antoniadis, Reardon, Xu y otros
- Solo con el texto proporcionado, es difícil confirmar el método de observación, el equipo utilizado, los datos analizados o la interpretación científica
Lo que se puede confirmar por el título y la frase publicada
- El título es “Monster gravitational waves spotted for first time” y pone en primer plano la primera observación de ondas gravitacionales monstruo
- El contenido sustancial publicado es una sola frase: “Gravitational waves are back, and they’re bigger than ever”, que enfatiza que las ondas gravitacionales vuelven a llamar la atención y que su escala es mayor que antes
Información bibliográfica y alcance verificable
- Este artículo fue publicado en Nature 619, páginas 13-14, y su DOI es
10.1038/d41586-023-02167-7 - Las referencias incluyen los siguientes estudios de 2023
- Agazie et al., Astrophys. J. 951, L8
- Antoniadis et al., preprint de arXiv
2306.16214 - Reardon et al., Astrophys. J. 951, L6
- Xu et al., Res. Astron. Astrophys. 23, 075024
- El texto proporcionado no contiene información concreta sobre el método de observación, los equipos de detección, las características de la señal ni la interpretación científica
1 comentarios
Comentarios de Hacker News
La física y la ingeniería modernas parecen un poco absurdas, en el buen sentido. Pensé que LIGO nunca iba a funcionar, e incluso cuando salió la detección me pregunté si no estarían persiguiendo su propia cola, pero ahora la evidencia de que los datos son reales es casi irrefutable, con detecciones de múltiples instalaciones y la correlación con observaciones de luz de fusiones de estrellas de neutrones
Luego escuché sobre LISA: la idea básica es parecida, pero hacerlo en el espacio, con sondas manteniendo la formación y disparándose láseres entre sí a una distancia de 2.5 millones de km, me sonó a un plan de locos. Pero parece que Pathfinder, la prueba de concepto, funcionó, y ahora realmente lo están construyendo; incluso con fecha para 2037, sigue siendo asombroso
Hace unos años vi este proyecto en un video de Spacetime y pensé que nunca iba a salir por todo el ruido, pero ahora da la impresión de que quizá sí lo lograron. Ahora, cuando los físicos dicen que algo es posible, les presto atención por imposible que parezca
La rotación de las estrellas de neutrones es tan constante que se usa para calibrar relojes atómicos[0], pero algunas mostraron glitches distintos a lo esperado, y esos glitches eran consistentes entre sí. Resultó que no eran glitches, sino una gigantesca onda gravitacional distorsionando el espacio-tiempo
[0] https://gizmodo.com/scientists-use-spinning-neutron-stars-to...
El gran financiamiento y la construcción a gran escala ahora están concentrados mayormente en Estados Unidos, pero el centro del imperio cambia a lo largo del tiempo, y las ideas vienen de todo el mundo
https://www.uwa.edu.au/Profile/David-Blair
Esto ya vuela todavía más la cabeza
[1] https://einstein.stanford.edu/TECH/technology1.html
Me da curiosidad cómo se vería una onda así cuando nos atraviesa. ¿Sería como el sonido, con partículas comprimiéndose y expandiéndose, y moléculas reordenándose temporalmente en una dirección “hacia abajo”, apenas desviadas del centro de masa de la Tierra?
También me pregunto si estas ondas se pueden entender como ondas sinusoidales muy suaves. Y al revés, ¿serían posibles cosas como una onda cuadrada gravitacional de gran amplitud? ¿Qué le pasaría a un objeto atravesado por algo así?
A medida que la onda pasa y va de una cresta a un valle, la dirección se invierte: la dirección x se estira y la y se comprime. Aquí, estiramiento y compresión significan aceleraciones instantáneas positivas y negativas añadidas sobre la aceleración mucho mayor del campo gravitatorio de fondo que genera la Tierra
Aquí hay una visualización: https://www.researchgate.net/publication/313828462/figure/fi...
Así como un niño puede aumentar la amplitud sinusoidal de un columpio moviendo las piernas a la frecuencia de resonancia del columpio, incluso una onda gravitacional muy débil puede amplificar un oscilador de anillo si coincide con su frecuencia de resonancia
Una onda cuadrada gravitacional exacta es imposible, igual que en las ondas electromagnéticas, porque requeriría energía infinita en las esquinas. En principio podría aproximarse, pero el espacio-tiempo es extremadamente rígido, y las fuentes reales conocidas parecen producir ondas muy suaves. Incluso los eventos más violentos son fusiones de agujeros negros ya existentes, y casi todos surgen de una aproximación espiral suave más que de una colisión abrupta
La señal de “chirp” que se ve en los detectores de LIGO tiene este aspecto: https://www.youtube.com/watch?v=TWqhUANNFXw
El efecto de una onda cuadrada sería, como cabría esperar, más parecido a una patada brusca única, como en las ondas electromagnéticas, en vez de amplificar suavemente un oscilador
En LIGO, por eso uno de los brazos del interferómetro se alarga mientras el otro se acorta, y luego se invierte repetidamente mientras pasa la onda. El término técnico para este movimiento es movimiento de “Differential Arm”, es decir, un desplazamiento diferencial en el que los brazos cambian de longitud simultáneamente en direcciones opuestas
Cuando cambia la longitud de los brazos, también cambia la distancia que recorre cada haz láser. El haz del brazo más corto regresa al divisor de haz antes que el del brazo más largo, y mientras pasa la onda cada brazo va alternando entre ser el más corto y el más largo. Cuando se recombinan en el divisor de haz, las ondas de luz ya no coinciden limpiamente y quedan desfasadas, alternando entre alineación y desalineación mientras pasa la onda
https://www.ligo.caltech.edu/page/what-is-interferometer
https://en.wikipedia.org/wiki/LIGO
Si quieres una explicación más sencilla, puedes ver esta nota:
In a major discovery, scientists say space-time churns like a choppy sea
https://www.washingtonpost.com/science/2023/06/28/gravitatio...
Archivo: https://archive.is/AmRvg
[0] https://news.ycombinator.com/item?id=36514521
Pidiéndolo como si se lo explicaras a un niño de cinco años. Aprendí que todos los objetos caen a la misma velocidad por la constante gravitacional.
Si existen ondas así, ¿significa que los objetos caerían a velocidades apenas distintas entre sí? ¿Como si, según la magnitud de la onda, hubiera una fuerza en dirección opuesta y la constante se desviara un poquito?
Y, aunque me salgo un poco del tema, relacionado con esto: si todos los objetos tienen gravedad según su masa, entonces un objeto grande, además de ser atraído por la Tierra, también atrae a la Tierra por sí mismo; ¿caería entonces apenas un poco más rápido que un objeto pequeño?
Además, decir que en el vacío todos los objetos caen a la misma velocidad es un malentendido común. Normalmente se usa la lógica de que la masa de un objeto se cancela en ambos lados de la ecuación, o la idea de que si partes un objeto en dos, sus mitades no caerían más despacio.
Para responder: si el tamaño de todos los objetos y la distancia y masa del objeto de referencia (normalmente la Tierra) son iguales, y todos empiezan en reposo sin velocidad relativa, entonces un objeto pesado y uno ligero experimentan la misma aceleración. Pero el objeto pesado choca primero. ¿Se puede decir que “cayó más rápido”?
Como explicó amablemente un comentario más abajo, parece que en los modelos actuales la respuesta a esta pregunta es “no”: https://www.youtube.com/watch?v=QMFLcmsjOBg
No es mi área de especialidad, pero ¿no hay teorías según las cuales, en vez de empujar una nave a través del espacio, se podría lograr viaje superlumínico curvando el espacio-tiempo alrededor de la nave?
Quiero dejar claro que esto es pura especulación, pero ¿no podría ser que estas ondas gravitacionales fueran una especie de “estela” dejada por un viaje superlumínico, como las olas que deja atrás un barco al pasar por el agua?
En el video dicen que los modelos superlumínicos basados en curvar el espacio-tiempo no producirían estelas de ese tipo. Aun así, si una nave realmente enorme acelerara muy rápido, esa estela sí podría detectarse.
Estas ondas son miles de veces más fuertes y largas que las descubiertas en 2015, y su longitud de onda puede llegar a decenas de años luz. En cambio, las ondulaciones detectadas por interferómetros desde 2015 tienen longitudes de apenas decenas a cientos de km.
Parece que ya se tiene una idea bastante clara de de dónde vienen. Siguiendo la analogía del barco, sería más parecido a poder observar un enorme oleaje natural del mar, pero no notar la estela de un barco cruzándolo.
Dentro de la relatividad general sí existen soluciones válidas en las que un objeto está dentro de una especie de burbuja de espacio-tiempo y el espacio-tiempo a su alrededor está curvado, de modo que, a grandes rasgos, no es el objeto el que se mueve sino el espacio.
Pero para crear una configuración así del espacio-tiempo se necesitan condiciones que requieren cosas imposibles, desconocidas o algo como toda la energía del universo.
Además, no se conoce ninguna solución válida que permita pasar de un espacio normal a esa configuración especial del espacio-tiempo. Así que, si existiera, tendría que haber existido siempre de esa forma.
En resumen, hay bastante confianza en que no sería realmente posible, pero si lo fuera, sí sabemos dónde mirar y qué problemas habría que resolver. A veces salen artículos que eliminan parte de esa lista de imposibilidades.
Es del tipo de cosas de “muy improbable, pero quizá algún día”.
https://futurama.fandom.com/wiki/Dark_Matter_Engine
https://www.youtube.com/watch?v=1RtMMupdOC4
Entiendo el punto central de este estudio. Los púlsares emiten ondas de radio con una frecuencia constante, así que si vigilamos las ondas de radio recibidas de púlsares distribuidos en la esfera que nos rodea, podemos medir anomalías correlacionadas en la frecuencia e inferir que la causa es una onda gravitacional enorme que en la práctica cambió la forma del medio de transmisión.
Pero esto no mide la onda gravitacional en sí, sino el cambio en la trayectoria de la señal de radio que “viene montada” sobre esa onda. En la analogía del mar, sería como si hubiera torretas flotando a intervalos regulares en todas direcciones a nuestro alrededor disparando dardos, y nosotros midiéramos el tiempo que tardan esos dardos en llegar para inferir el tamaño de las olas en el trayecto. No vemos las olas mismas, solo los dardos.
Así que lo que me da curiosidad es cómo distinguen una sola onda realmente grande de muchísimas ondas pequeñas que, combinadas, producen el mismo efecto. O sea, puedes saber que cierta forma de onda cambió el vector de velocidad de la señal de radio, pero si hay varias configuraciones de ondas que podrían producir el mismo cambio en la señal, ¿cómo se elige la correcta?
El resultado fue encontrar una característica llamada la curva de Hellings–Downs, que predice cómo varía la correlación entre pares de púlsares según su separación angular en el cielo cuando llegan ondas gravitacionales desde todas las direcciones posibles.
No sé si esto responde tu pregunta, pero lo entiendo como que simulan los resultados de todos los efectos posibles y luego ven cuáles se correlacionan con los datos. Así que, si hubiera varias causas distintas que produjeran el mismo efecto, supongo que sería difícil distinguirlas.
También vale la pena revisar el artículo de Quanta Magazine: https://www.quantamagazine.org/an-enormous-gravity-hum-moves...
Excelente explicación para no especialistas:
https://www.reddit.com/r/space/comments/14lpjnx/scientists_h...
Al parecer, estas ondas gravitacionales “monstruosas” se “captaron” calculando diferencias en el cronometraje de púlsares. El artículo no tenía tanta información como esperaba, pero ¿alguna de estas ondas fue detectada o confirmada con LIGO?
https://arstechnica.com/science/2023/06/nanograv-picks-up-si...
Puede que sea una pregunta tonta, pero ¿teóricamente se podría surfear una onda gravitacional? Obviamente no en la Tierra, pero cerca de algo como un sistema binario de agujeros negros quizá sí. Si uno piensa en el modelo mental tipo lámina de goma donde la gravedad curva el espacio-tiempo, parecería posible surfear
Hay una explicación más detallada en https://worldbuilding.stackexchange.com/questions/36113/woul...