En busca de la memoria de las ondas gravitacionales

Astrofísicos han desarrollado un método para buscar y detectar la memoria de las ondas gravitacionales, perturbaciones en el espacio-tiempo causadas por un cuerpo masivo acelerado.

La teoría de la gravedad de Einstein predice que las ondas graviotacionales, que aprietan y estiran el espacio a medida que pasan, distorsionarán permanentemente el espacio, dejando atrás un "recuerdo" de la onda. Sin embargo, este efecto de memoria aún no se ha detectado, ya que sería extremadamente pequeño, dejando solo los rastros más débiles.

Dirigido por el doctorando Moritz Huebner, investigador del Centro de excelencia ARC para el descubrimiento de ondas gravitacionales (OzGrav) en la Universidad Monash, el equipo investigador que ha desarrollado el método para la detección de esta 'memoria' publica resultados en Physical Review.

Los modelos científicos esperan que la memoria deje un rastro extremadamente tenue en los detectores que es mucho más pequeño que las ondas de la colisión del agujero negro. Por lo tanto, los datos de muchos eventos de ondas gravitacionales deben combinarse. Para hacer esto, el equipo utilizó algunos de los modelos de memoria y ondas gravitacionales más precisos desarrollados a partir del estudio de las fusiones de agujeros negros.

"Nuestros algoritmos peinan cuidadosamente los datos y miden la evidencia exacta de la existencia de la memoria de ondas gravitacionales", dijo Huebner.

Para cada observación individual, este método minucioso puede tomar cientos de horas en un chip de computadora normal para explorar todas las posibilidades de cómo surgió una señal de onda gravitacional; esto llevó a los investigadores a centrarse en ajustar la configuración para reducir la cantidad de horas de computación sin comprometer la búsqueda. Hasta ahora, los resultados de la búsqueda aplicada a las primeras 10 colisiones de agujeros negros detectadas por LIGO y Virgo entre 2015 y 2017 no han sido concluyentes. LIGO y Virgo aún no son lo suficientemente sensibles como para hacer declaraciones sobre la memoria de ondas gravitacionales.

"Afortunadamente, ahora podemos usar datos de las primeras 10 colisiones de agujeros negros y tener una idea decente de cuántos eventos de ondas gravitacionales observables habrá en el futuro. También podemos calcular cuánta evidencia de memoria se puede detectar en cada evento", dijo Huebner.

A lo largo del estudio, los investigadores también descubrieron que su nuevo método de búsqueda debe tomar datos de aproximadamente 2.000 fusiones de agujeros negros para detectar la memoria. Si bien esto puede parecer inverosímil, el equipo espera alcanzar este número a mediados de la década de 2020.