Se perfila un nuevo mapa del cosmos
Una colaboración internacional de astrofísicos, entre los que se encuentran investigadores de la Universidad de Yale, acaba de dar un paso decisivo en la exploración espacial. El equipo ha diseñado y probado un sistema de detección que utiliza ondas gravitacionales para cartografiar la posición de los agujeros negros en fusión, técnicamente denominados binarios de agujeros negros supermasivos. Según los investigadores, este mapa ofrecería una forma sin precedentes de comprender la astronomía y la física, comparable al impacto que tuvieron los rayos X y las ondas de radio en épocas anteriores. El nuevo protocolo, demostrado por el NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves), proporciona ahora un método concreto para completar este mapa. Chiara Mingarelli, profesora adjunta de Física en la Facultad de Artes y Ciencias de Yale y miembro de NANOGrav, destaca la importancia de este avance: «Nuestro descubrimiento proporciona a la comunidad científica los primeros puntos de referencia concretos para desarrollar y probar protocolos de detección de fuentes de ondas gravitacionales individuales y continuas».
De los púlsares a los cuásares: un cambio de método
En 2023, NANOGrav ya informó del descubrimiento de la primera prueba directa de un fondo de ondas gravitacionales. Estas ondas, causadas por la lenta fusión de pares de agujeros negros supermasivos, podían detectarse desde la Tierra en un campo de energía de baja frecuencia. Para lograrlo, la organización basó sus métodos de detección en los púlsares, núcleos colapsados de estrellas masivas que, al girar rápidamente, emiten señales de radio sincronizadas con precisión.
A continuación, los colaboradores internacionales orientaron sus investigaciones hacia ondas individuales. Trabajos teóricos anteriores, realizados por Chiara Mingarelli y sus colaboradores, sugerían que las fusiones de agujeros negros tienen cinco veces más probabilidades de producirse en galaxias que albergan un cuásar. Un cuásar actúa como un «faro» luminoso en el espacio, alimentado por gases que caen en un agujero negro. Basándose en esta hipótesis, el nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters detalla un marco de investigación específico de principio a fin. El equipo llevó a cabo investigaciones específicas sobre binarias de agujeros negros supermasivos en 114 núcleos galácticos activos, zonas situadas en el centro de las galaxias donde un agujero negro atrae la materia.
Cuando la cultura pop se cuela en la astrofísica
Esta innovadora metodología, que combina las mediciones del fondo de ondas gravitacionales con las mediciones variables de los cuásares, ha dado sus frutos. Los investigadores han identificado dos candidatos específicos: SDSS J1536+0411 y SDSS J0729+4008. Estos objetos celestes han recibido apodos inesperados: «Rohan» y «Gondor», inspirados en la obra de J.R.R. Tolkien, El señor de los anillos.
La explicación de estos bautismos mezcla el reconocimiento académico y el guiño literario. «Los nombres provienen tanto de personas como de la cultura pop», explica Chiara Mingarelli. «Rohan fue el primero, en honor a Rohan Shivakumar, el estudiante de Yale que lo analizó por primera vez. Gondor fue el siguiente, porque, bueno… ¡se encendieron las alarmas!». Una referencia directa a la novela, donde los héroes unen sus fuerzas tras el encendido de las alarmas entre los reinos de Gondor y Rohan.
Hacia una confirmación definitiva
Para los científicos, incluso un número reducido de binarias de agujeros negros confirmadas permitirá afianzar el mapa del fondo de ondas gravitacionales. En los próximos meses, NANOGrav continuará identificando y localizando estos binarios. Según Chiara Mingarelli, este descubrimiento abre perspectivas intrigantes para la teoría de las ondas gravitacionales, el análisis de datos, las fusiones de galaxias y la astrofísica de los agujeros negros.
«Nuestro trabajo ha trazado una hoja de ruta para un marco sistémico de detección de binarias de agujeros negros supermasivos», concluye. «Hemos llevado a cabo una investigación sistemática y específica, hemos desarrollado un protocolo riguroso y dos objetivos han destacado como ejemplos que motivan un seguimiento».
Según la fuente: phys.org
Creado por humanos, asistido por IA.