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Técnica para detectar las primeras ondas gravitacionales del universo

Técnica para detectar las primeras ondas gravitacionales del universo

En los momentos inmediatamente posteriores al Big Bang, aparecieron las primeras ondas gravitacionales. Producto de fluctuaciones cuánticas en la nueva sopa de materia primordial, estas primeras ondas a través del tejido del espacio-tiempo fueron rápidamente amplificadas por procesos inflacionarios que llevaron al universo a una expansión explosiva.

Las ondas gravitatorias primitivas, producidas hace casi 13.800 millones de años, todavía resuenan hoy en día a través del universo. Pero se ven ahogadas por el “ruido” de las ondas gravitatorias producidas por eventos más recientes, como la colisión de agujeros negros y estrellas de neutrones.

Ahora, un equipo dirigido por un estudiante graduado del MIT ha desarrollado un método para extraer las muy débiles señales de las ondas primordiales de los datos de ondas gravitacionales disponibles. Los resultados se publicaron en la revista Physical Review Letters.

Las ondas gravitatorias se detectan casi a diario a través del observatorio LIGO y de otros detectores, pero las señales gravitatorias primordiales son varios órdenes de magnitud más débiles de lo que estos detectores pueden registrar. Se espera que la próxima generación de detectores sea lo suficientemente sensible para captar estas primeras ondas.

En la próxima década, a medida que se pongan en marcha instrumentos más sensibles, el nuevo método podría aplicarse para desenterrar señales ocultas de las primeras ondas gravitatorias del universo. El patrón y las propiedades de estas ondas primordiales podrían entonces revelar pistas sobre el universo temprano, como las condiciones que impulsaron la inflación.

«Si la fuerza de la señal primordial está dentro del rango de lo que los detectores de la próxima generación puedan detectar, lo cual podría ser, entonces sería más o menos una cuestión de solo girar la manivela de los datos, usando este método que hemos desarrollado», dice Sylvia Biscoveanu, una estudiante graduada en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. «Estas ondas gravitacionales primordiales podrán entonces hablarnos sobre procesos en el universo temprano que de otra manera son imposibles de explorar».

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