Los científicos se preparan para anunciar la existencia de ondas gravitacionales
La prueba de la existencia de ondas gravitacionales, predicha por la teoría general de la relatividad (GR) de Albert Einstein, será presentada por científicos estadounidenses el próximo jueves. Estas ondas, según el microblogging del cosmólogo de la Universidad Estatal de Arizona Lawrence Krauss, fueron descubiertas por los detectores mejorados del observatorio LIGO. Le pedimos a Pavel IVANOV, un investigador líder en el Departamento de Astrofísica Teórica del Centro Astrospacial del Instituto de Física Lebedev, que explicara a los lectores de MK la importancia de las ondas gravitacionales.
Entonces, ¿por dónde empezó todo? Si en un sentido global, entonces, por supuesto, con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, que predijo que un cuerpo cósmico que vuela con una aceleración modificada crea una perturbación del espacio-tiempo: una onda gravitacional. Indirectamente, su existencia ya ha sido probada como resultado de la convergencia de sistemas cercanos de estrellas binarias: perdieron energía por la radiación de ondas gravitacionales. Pero hasta hace poco no era posible registrar las olas en sí mismas debido a su pequeña magnitud.
Y ahora hay evidencia de que el detector LIGO, el dispositivo más sensible hasta la fecha y creado especialmente para fijar ondas gravitacionales, tuvo éxito. Grabó distorsiones espaciales después de observar la fusión de dos agujeros negros masivos con masas de 29 y 36 masas solares. Después de la fusión, la masa del objeto fue de 62 masas solares.
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Foto: ru.wikipedia.org
Esta información, de hecho, no se filtró de LIGO. A mediados de enero, el teórico de la Universidad de Arizona Lawrence Krauss informó sobre la sensación en Twitter. Pero la comunidad científica comenzó a hablar seriamente sobre el descubrimiento de ondas gravitacionales solo después de que el físico teórico Clifforth Burjess y el sitio web de la revista Science anunciaran sobre la próxima conferencia el 11 de febrero.
Entonces, ¿qué esperamos de la inauguración? Le pregunto a Ivanov
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- La prueba de la existencia de ondas gravitacionales abrirá una nueva ventana al universo para la humanidad. Recibiremos una herramienta adicional para estudiarlo a todos los rangos de ondas electromagnéticas que ya tenemos: desde ondas de radio hasta radiación gamma. Si registramos ondas gravitacionales de manera confiable, podemos aprender mucho sobre los agujeros negros, las estrellas de neutrones, cómo se fusionan, cómo evolucionan, etc. Bueno, sobre el Universo en sí, por supuesto …
¿Después de que comenzó la búsqueda de ondas gravitacionales?
“Sabemos que muchos cuerpos que pierden energía emiten ondas gravitacionales. Se descubrió un doble púlsar, es decir, dos estrellas de neutrones que orbitan entre sí. Cuando medimos la órbita del púlsar, descubrimos que se vuelve más pequeño precisamente debido a la radiación de las ondas gravitacionales. ¡Solo por este púlsar, por el descubrimiento del efecto de la radiación, los científicos recibieron el Premio Nobel!
¿Por qué es tan difícil detectar una onda gravitacional?
- Es muy débil: cuando pasa, provoca un cambio en la longitud del instrumento de observación de 10 a -23 veces. Los científicos necesitaban enormes fondos y esfuerzos para aprender a medir señales tan débiles. Y todavía no decimos que fueron descubiertos … Hay varias instalaciones experimentales en el mundo con la ayuda de las cuales los especialistas quieren captar el desplazamiento. Uno de ellos es LIGO, un interferómetro láser de varios kilómetros.
“Entonces, con la ayuda de ondas gravitacionales, se puede estudiar mejor la dinámica de los agujeros negros. ¿Cuál es la diferencia con las ondas electromagnéticas?
- Con la ayuda de la radiación electromagnética, el estudio es más difícil: hay muchas incertidumbres, siempre se debe tener en cuenta la dinámica del gas …
Si se demuestra la existencia de ondas gravitacionales, ¿quién es el principal aspirante al premio Nobel?
- Si el premio se otorga, lo más probable es que no sean los teóricos, sino los que se ocupan de los instrumentos. Aunque nuestros científicos también hicieron una gran contribución a la teoría de las ondas gravitacionales. En la época soviética, esa persona, por supuesto, era Yakov Zeldovich y representantes de su escuela, ahora la dirección está dirigida por el miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia Vladimir Braginsky. De compañeros extranjeros, colabora en este tema con Kip Thorn.
¿Es Kip Thorne consultor de la película Interstellar, que presenta agujeros de gusano - túneles espacio-temporales muy popularmente?
- Entiendo tu indirecta. Pero no, los agujeros de gusano tienen un estatus completamente diferente, tanto teórico como observacional. Son cosas mucho más fantásticas que las ondas gravitacionales, de cuya existencia no dudamos.
Pero, como entendimos por la película, los agujeros de gusano (o "agujeros de gusano") se deben precisamente a ondas gravitacionales …
“No, estas olas nunca pueden formar un agujero de gusano. Dentro del marco de la teoría existente, generalmente es imposible hacerlos, deben existir inicialmente, desde el comienzo mismo de la expansión del Universo. Y, para apoyarlos, para que no colapsen, necesita una sustancia con propiedades inusuales, que tenga una densidad de energía negativa. En general, los agujeros de gusano son un objeto hipotético, la teoría no los prohíbe, pero hasta ahora no se comprende en qué deberían consistir.
Natalia Vedeneeva
