6000 días de investigación para escuchar ondas gravitacionales continuas

Las estrellas de neutrones que giran rápidamente pueden ser ondas gravitacionales continuas “zumbando”. Crédito: K. Wette

¿Recuerdas los días antes de trabajar desde casa? Es lunes por la mañana, llega tarde para evitar el tráfico y no puede encontrar las llaves de su auto. ¿A qué te dedicas? Puede intentar moverse de una habitación a otra, echando un vistazo a cada superficie plana, con la esperanza de detectar las llaves que faltan. Por supuesto, esto supone que están en algún lugar a la vista; si están escondidos debajo de un periódico o detrás del sofá, nunca los verás. O tal vez esté tan convencido de que vio las llaves por última vez en la cocina y las buscó allí: dentro de cada armario, el microondas, el lavavajillas, la parte trasera de la nevera, etc. la cocina está condenada al fracaso. Entonces, ¿cuál es la mejor estrategia?

Los científicos se enfrentan a un enigma similar en la búsqueda de ondas gravitacionales—Ondulaciones en la estructura del espacio y el tiempo — de estrellas de neutrones que giran rápidamente. Estas estrellas son los objetos más densos del Universo y, siempre que no sean perfectamente esféricas, emiten un “zumbido” muy débil de ondas gravitacionales continuas. Escuchar este “zumbido” permitiría a los científicos escudriñar el interior de un estrella neutrón y descubrir sus secretos, aportando nuevos conocimientos sobre los estados más extremos de la materia. Sin embargo, nuestros “oídos” muy sensibles —detectores del tamaño de 4 kilómetros que utilizan potentes láseres— aún no han escuchado nada.

Parte del desafío es que, al igual que las claves que faltan, los científicos no están seguros de cuál es la mejor estrategia de búsqueda. La mayoría de los estudios anteriores han adoptado el enfoque de “habitación a habitación”, tratando de encontrar ondas gravitacionales continuas en tantos lugares diferentes como sea posible. Pero esto significa que solo puede pasar una cantidad limitada de tiempo escuchando el “zumbido” delator en cualquier lugar, de la misma manera que solo puede pasar tanto tiempo mirando su mesa de café, tratando de discernir una forma de llave objeto. Y dado que el “zumbido” es muy bajo, es muy probable que ni siquiera lo escuches.

En un estudio publicado recientemente en Revisión física D, un equipo de científicos, dirigido por el investigador postdoctoral Karl Wette del Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav) en el Universidad Nacional Australiana, probé el “¿dónde más podrían estar sino en la cocina?” Acercarse.

Wette explica: “Hicimos una suposición fundamentada en un lugar específico donde podrían estar las ondas gravitacionales continuas, basándonos en parte en lo que ya sabemos sobre los púlsares: son como estrellas de neutrones pero envían ondas de radio en lugar de ondas gravitacionales continuas. Planteamos la hipótesis de que se detectarían ondas gravitacionales continuas cerca de pulsar ondas de radio.” Al igual que adivinar que las llaves que le faltan probablemente estarán cerca de su bolso o billetera.

Usando datos de observación existentes, el equipo pasó mucho tiempo buscando en esta ubicación (¡casi 6000 días de tiempo de computadora!) Escuchando atentamente ese leve “zumbido”. También utilizaron unidades de procesamiento gráfico (electrónica especializada que normalmente se usa para juegos de computadora) para que sus algoritmos funcionen a gran velocidad.

“Nuestra búsqueda fue significativamente más sensible que cualquier búsqueda anterior de esta ubicación”, dice Wette. “Desafortunadamente, no escuchamos nada, por lo que nuestra suposición estuvo equivocada esta vez. Está de vuelta a la mesa de dibujo por ahora, pero seguiremos escuchando “.

Referencia: “Exploración profunda de ondas gravitacionales continuas a 171-172 Hz en LIGO datos de la segunda ejecución de observación ”por Karl Wette, Liam Dunn, Patrick Clearwater y Andrew Melatos, 23 de marzo de 2021, Revisión física D.
DOI: 10.1103 / PhysRevD.103.083020


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

*The article has been translated based on the content of SciTechDaily by scitechdaily.com. If there is any problem regarding the content, copyright, please leave a report below the article. We will try to process as quickly as possible to protect the rights of the author. Thank you very much!

*We just want readers to access information more quickly and easily with other multilingual content, instead of information only available in a certain language.

*We always respect the copyright of the content of the author and always include the original link of the source article.If the author disagrees, just leave the report below the article, the article will be edited or deleted at the request of the author. Thanks very much! Best regards!