Ecos a 3 sigmas en las ondas gravitacionales observadas por LIGO

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Ya se ha publicado el artículo que Niayesh Afshordi le regaló a Sabine Hossenfelder por su cumpleaños (LCMF). La fusión de dos agujeros negros no produce ningún eco. Sin embargo, si se fusionan dos objetos compactos exóticos (ECOs) se producirán pequeños ecos en la onda gravitacional tras su amortiguamiento (ring down). Afshordi (Perimeter Institute) y varios colegas han buscado estos ecos y los han encontrado a 2,9 sigmas en la combinación de las señales GW150914, GW151226 y LVT151012 (solo en la señal GW150914 se observan a solo 2,0 sigmas).

Casi tres sigmas no permite hablar de observación o descubrimiento. Aún así, será clave la búsqueda de ecos en futuras ondas gravitacionales (la segunda temporada de LIGO Run O2 se inició el pasado 30 de noviembre). El artículo es Jahed Abedi, Hannah Dykaar, Niayesh Afshordi, “Echoes from the Abyss: Evidence for Planck-scale structure at black hole horizons,” arXiv:1612.00266 [gr-qc] (01 Dec 2016). Más información en “Posibles ecos gravitacionales en la onda gravitacional GW150914″, LCMF 12 Oct 2016.

[PS 21 Dic 2016] El análisis de datos de Abedi–Dykaar–Afshordi es bastante discutible, como nos recuerdan Gregory Ashton, Ofek Birnholtz, …, Julian Westerweck, “Comments on: “Echoes from the abyss: Evidence for Planck-scale structure at black hole horizons”,” arXiv:1612.05625 [gr-qc] (16 Dic 2016). Aunque no repiten el análisis, destacan sus fallos metodológicos más importantes.

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Los ECOs son objetos muy exóticos, como agujeros negros con firewall o fuzzballs, que presentan una superficie física (o membrana cuántica) donde se debería encontrar el horizonte de sucesos (que es espaciotiempo vacío). En dicho caso, la onda gravitacional podría rebotar en dicha superficie y producir pequeños ecos que se observarían tras la onda gravitacional en Advanced LIGO/Virgo. Trabajos previos han desarrollado una serie de plantillas (templates) para dichos ecos, lo que permite buscarlos con relativa sencillez.

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Se han buscado estos ecos en las tres señales observadas por LIGO llamadas GW150914, GW151226 y LVT151012. Para GW150914 se ha obtenido una señal a 2,0 sigmas y para las tres ondas combinadas una señal a 2,9 sigmas. La verdad, dado el enorme fondo de ruido de estas ondas gravitacionales me parece que la observación es producto del sesgo de confirmación. Más aún cuando la plantilla y la combinación de señales usadas son bastante ad hoc. Futuros estudios independientes tendrán que confirmar o refutar esta señal, que podría ser la primera señal de la futura teoría de la gravitación cuántica.

En resumen, casi seguro se trata de una falsa alarma. Pero habrá que repetir estas búsquedas con futuras ondas gravitacionales que se observen en los próximos años. Nunca hay que matar la gallina de los huevos de oro antes de tiempo.


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