Advanced LIGO anunciará en rueda de prensa sus primeros resultados sobre ondas gravitacionales

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El próximo jueves, 11 de febrero de 2016, a las 16:30 (Madrid), habrá una rueda de prensa sobre los primeros resultados de Advanced LIGO. Según la filtración del físico teórico Clifford Burgess (Univ. McMaster, Hamilton, Canadá) ese día aparecerá en Nature un artículo con el descubrimiento a 5,1 sigmas de las ondas gravitacionales. Por supuesto, se trata de un rumor. Debemos ser cautos. Burgess dice que ha hablado con alguien que ha visto el manuscrito del artículo, pero no puede decir quién es.

En concreto, se han observado las ondas gravitacionales producidas por la colisión de dos agujeros negros de 36 y 29 masas solares, que ha dado lugar a un único agujero negro de 62 masas solares. Una señal espectacular que ha sido observada por los dos detectores de Advanced LIGO en Livingston, estado de Louisiana, y Hanford, estado de Washington. Más aún, la señal se ha propagado entre los dos detectores a la velocidad de la luz en el vacío, como predice la teoría de Einstein.

Más información en Ian O’Neill, “More Gravitational Wave Rumors: Colliding Black Holes?” Discovery News, 08 Feb 2016, quien deja caer que en este caso el rumor le parece muy firme. Si quieres saber más sobre Advanced LIGO en este blog te recomiendo leer “El rumor sobre las ondas gravitacionales en LIGO,” LCMF, 16 Ene 2016.

Recomiendo leer a los optimistas Adrian Cho, “‘Woohoo!’ email stokes rumor that gravitational waves have been spotted,” News, Science, 05 Feb 2016, y Lubos Motl, “LIGO wows: black holes heavy as 36+29 merge to 62 Suns + 3 Suns of gravitational waves,” The Reference Frame, 08 Feb 2016.

PS [10 Feb 2016]: Por cierto, me han preguntado por el enlace al webcast del envento. Lo podréis disfrutar vía youtube en este enlace.

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Según Joshua Sokol, “Latest rumour of gravitational waves is probably true this time,” New Scientist, 08 Feb 2016, se han observado dos señales. La primera a finales de septiembre (en la región en azul), que generó los primeros rumores. La segunda a finales de diciembre (en las dos regiones en rojo), que generó los rumores de enero de este año.

Por cierto, el anuncio será realizado por la portavoz de la Colaboración Científica LIGO, la argentina Gabriela González, profesora en la Universidad Estatal de Luisiana. Ella es miembro de LIGO desde 1997 y su portavoz desde 2011. Como detalle de prensa rosa, me permito comentar que es la esposa del famoso físico teórico argentino Jorge Pullin, @jorgepullin; su idilio de amor fue relatado en Valerie Jamieson, “Love and the Two-Body Problem,” Physics World, 03 Oct 2001, reimpreso en Careers, Science, 28 Mar 2003.

23 Comentarios

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Daniel de FrançaDaniel de França

So, the black holes lost 3 solar masses in graviational waves!!!!!!!!!!! WOW!!!!!!!!!!!

Enrique Moreno

¿Habrá sido muy lejos el evento ese? 3 Masas solares de ondas gravitacionales debe generar unas ondas de amplitud brutal en el entorno del evento pero para que sea detectado por Advanced LIGO supongo que también dependerá de lo lejos que haya ocurrido, no?

Seguramente la noticia del año.

Saludos.

Eduardo MartinezEduardo Martinez

Hombre, no toda la masa perdida habrá ido a ondas gravitacionales, un buen porcentaje se repartirá en otro tipo de radiación

Francisco R. Villatoro

Eduardo, no te equivoques, en las simulaciones de relatividad numérica para la coalescencia entre dos agujeros negros tipo Kerr del orden del 5% de la masa total se radia como ondas gravitacionales. Para unas 60 Ms el 5% es de unas 3 Ms (como indica la estimación en el rumor publicado).

UrdinUrdin

La existencia de ondas gravitacionales induce que la gravedad se propaga por el espacio a la velocidad de la luz, o de otro modo que el espacio es elástico y su deformación se produce siempre a la misma velocidad.

Por lo que he podido leer se infiere una perdida de 3 masas solares en consecuencia de la perdida de gravedad de la colisión (elástica) de dichos astros. La observación determinaría que lo que se aproximaba a estos dos agujeros con una aceleración “constante” de 65gX pasado un tiempo (y no al instante) lo hace a 62gX.

No obstante, los análisis deben concluir que dicha reducción de la aceleración no es consecuencia de materia o energía liberada en movimiento progresivamente. Para que se entienda mejor, si tenemos 65Pt de combustible en un medio aislado, flotando en el espacio, junto a una pelota de plomo; dicha pelota se acercará al bidón de combustible con una aceleración de 65a m/s^2, siendo “a” función del gradiente de la distancia y su propia masa. Suponiendo que la pelota de plomo esta lo suficientemente lejos, digamos a 2 segundos luz del bidón, si detonamos el bidón haciendo que el combustible libere energía y parte de su materia, la pelota disminuirá la aceleración de acercamiento en consecuencia de dicha perdida progresiva. Si 1 segundo después de la detonación se han agotado 3Pt de combustible, observaremos como aun la pelota seguirá aumentando su velocidad a razón de 65a en lugar de a 62a (*). Esta observación sería grandiosa y conduciría a nuevas investigaciones y descubrimientos, pero hay que ser muy rigurosos con estas inferencias. Cabe la posibilidad de que al chocar los dos agujeros negros parte de la materia y la energía se haya liberado alejándose de su centro de gravedad a la velocidad de la luz, eso haría que pareciera que la gravedad se propaga en el espacio a la velocidad de la luz pero en realidad la gravedad se esta propagando al instante, junto con la materia y/o energía liberada.

En cualquier caso, es muy probable que a la comunidad científica le interese hacer la vista gorda; quizá mejor por el bien de la humanidad.

*Nótese que una onda gravitacional de estas características sería como chocar contra un muro de hormigón si estamos a tan solo 2 segundos luz de distancia. Al no ser instantánea la propagación de la gravedad los átomos constituyentes de la pelota de plomo más alejados del bidón, durante un breve instante, seguirán acelerados a 65a acercándose a los de la cara opuesta a su dirección y sentido, tanto como para que la pelota de plomo se deforme hasta quedar considerablemente aplastada.

SagutxoSagutxo

@Urdin:
“La existencia de ondas gravitacionales induce que la gravedad se propaga por el espacio a la velocidad de la luz, o de otro modo que el espacio es elástico y su deformación se produce siempre a la misma velocidad.”

Que la gravedad se propaga a c, y que el espaciotiempo es elástico, deformándose en presencia de una masa por ejemplo, es algo sabido, predicho por la RG, y ya comprobado por cierto, empezando por el famoso eclipse de 1919 que fue la primera confirmación de la RG, y por muchas otras observaciones a lo largo de casi un siglo.

La importancia de la observación de OG tiene importancia por ser la confirmación de otra de las predicciones de la RG. Quedaría por descubrir los hipotéticos gravitones.

“pero en realidad la gravedad se esta propagando al instante, junto con la materia y/o energía liberada.”

La gravedad no puede propagarse al instante, eso es volver a conceptos newtonianos ya superados. La gravedad se propaga a la velocidad de la luz. La RG muestra que es inconsistente una propagación instantánea (por tanto mayor de c) tanto para la gravedad como para una hipotética materia liberada, como dices tú.

SalU2

UrdinUrdin

Sagutxo, estoy totalmente de acuerdo en que la RG es inconsistente con una propagación instantánea de la gravedad pero no estoy totalmente seguro de que las observaciones realizadas hasta la fecha confirmen rigurosamente que la gravedad se propaga a la velocidad de la luz en tanto en cuanto no se detecten ondas gravitacionales de manera directa.

AlvaroAlvaro

¿El descubrimiento de ondas gravitacionales abre alguna puerta o es ‘solo’ importante por la conformación de RG?

SagutxoSagutxo

Es importante porque confirma un aspecto de la RG, pero efectivamente abre nuevas puertas para la exploración del Universo. Tal como dice el físico Frederik Denef (Universidad de Columbia) :

“If LIGO has seen gravitational waves, it really means humankind has acquired an entirely new sense, a truly new, gargantuan set of eyes, that ultimately will look deep into the cosmos, far beyond anything light could ever see.”

(Si LIGO ha visto ondas gravitacionales, lo que realmente significa es que la Humanidad ha adquirido un sentido completamente nuevo, uno realmente nuevo, un par de ojos colosales, que finalmente mirarán al cosmos en profundidad, más alla de lo que la luz haya podido ver jamás).

SalU2

Gabriel PiGabriel Pi

Por ahí leí que las ondas detectadas son la [resultante de la interacción] entre las ondas gravitacionales de dos grandes masas, no la onda en si de algunas de las masas.

Si es así, ¿será el resultado de un “batimiento de ondas”? (se da entre ondas de frecuencias muy cercanas, y es la base de los sintonizadores de radio y la “frecuencia intermedia”, ver es.wikipedia.org/wiki/Batimiento ). ¿Recuerdan? Resultan 4 ondas de 4 frecuencias: la f1 y f2 (ondas originales), f3: la suma de las frecuencias y f4: la diferencia, de mas baja frecuencia.

¿Se tratara de la f4 de las ondas gravitacionales?

GatoGato

Si esto se confirma y LIGO ha detectado ondas gravitacionales en su primera toma de datos, es muy probable que en unos pocos años tengamos el primer mapa del cielo con las principales fuentes de estas ondas. ¿Que información nos dara esto que no nos da un mapa de distribución de masa? ¿O lo importante es resolver las fuentes para estudiar su geometría? ¿O su variación temporal?
Me ha gustado la frase de Denef, yo lo comparo a descubrir el octarino xD

Francisco R. Villatoro

Gato, ver el universo con nuevos ojos nos permitirá descubrir muchas cosas sobre el universo (toda nueva tecnología de telescopios lo ha permitido). Objetos que ahora son invisibles, pero que están sometidos a campos gravitatorios muy fuertes, podrán ser estudiados con un detalle sin precedentes. Voy a escribir un post sobre este tema, pero mientras tanto puedes disfrutar del artículo de Nicolás Yunes, “Einstein ¿sigue teniendo razón?” Revista Española de Física 29-4 (2015).

GatoGato

Gracias por el artículo Francis, esta noche le echo una lectura.
¡Esperamos tus siguientes post sobre este tema para seguir aprendiendo!

GatoGato

Y otra pregunta; ¿Es equivalente detectar ondas gravitacionales a detectar gravitones? ¿Es un caso equivalente a onda EM-fotón? Una onda a velocidad c implicaría un graviton sin masa, pero al ser el propio espacio tiempo el medio de propagación, ¿sigue diciendo la RG que c es la velocidad máxima de un graviton?

Francisco R. Villatoro

Gato, no es lo mismo detectar trillones de gravitones que detectar un único gravitón; en RG los gravitones no tienen masa y se propagan a la velocidad de la luz en el vacío (hay teorías alternativas con gravitones con masa); uno de los objetivos del estudio de las ondas gravitacionales es comprobar que se propagan a dicha velocidad y, por tanto, los gravitones no tienen masa como predice la RG.

Perico el cruelPerico el cruel

Tengo una duda que me corroe por dentro.
Si la gravedad puede expresarse de forma geométrica, y además tenemos un medio como es el espacio tiempo para la trasmisión de ondas ¿por qué necesitamos los gravitones??

Yo entiendo que los fotones sean necesarios en ondas en el vacío, pues obviamente no son ondas al uso ¿pero no es la gravedad una onda al uso al tener un medio donde moverse?

Seguramente esté mezclando churras con merinas…

Guillermo AbramsonGuillermo Abramson

Francis, sabés cómo se podrá ver el webcast? No encontré información suficiente, en el anuncio sólo hay unos contactos para anotarse para hacer preguntas. Si uno quiere sólo ver la transmisión, se podrá? Gracias.

wachovskywachovsky

Las vibraciones tipo membrana no-acústicas que son gravitatorias vienen con una cantidad de energía asociada en ergios, joules o electronvoltios, si tras varias mediciones y cotejo de la masa de los emisores agujeros negros a lo largo de unas dos décadas (si ese tiempo tendríamos) pudiesemos cuantizar las cargas, acaso no podríamos también cuantizar la unidad de carga gravitacional? el graviton finalmente cuantizado por la frecuencia o por lambda y su energía adosada?

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