Ondas gravitacionales

Cada vez más se las percibe mejor

Las ondas gravitacionales, todavía no han sido vistas o percibidas directamente, aunque si se deducen por ciertos efectos que pueden ser explicados como una derivación o consecuencia de la teoría de la relatividad general de Einstein. Sus efectos, modificaciones importantes en la trama del espacio tiempo que se traducen en anomalías ópticas de cuerpos ubicados por detrás de verdaderos lentes gravitacionales.

Por ejemplo: si tenemos un sistema formado por dos estrellas de neutrones, la colisión entre las estrellas se dará cuando la separación sea de 20 kilómetros aproximadamente, y cada una se estará moviendo a 1/3 de la velocidad de la luz, debido a la atracción gravitacional de su compañera. Las ondas gravitacionales generadas en estos casos tendrán típicamente frecuencias de 500 a 1000 ciclos por segundo (500 a 1000 Hz).

Un caso más extremo, pero posible, sería considerar un sistema de dos agujeros negros orbitándose mutuamente. Cuando dos agujeros negros chocan debido al encogimiento de sus órbitas por la pérdida de energía debido a la liberación de radiación gravitacional, sus antes independientes horizontes se unen formando un solo horizonte de un único agujero negro. Sin embargo, es durante el choque de los dos agujeros negros cuando se espera que una cantidad importante de ondas gravitacionales se genere. Ya que los agujeros son muy grandes (pueden llegar a tener 2.5 millones de veces la masa del Sol), podemos suponer que chocarán cuando su separación sea de unos 30 millones de kilómetros, y la frecuencia característica de las ondas será de un ciclo cada mil segundos (1mHz).

La forma de las ondas generadas antes de la colisión puede modelarse haciendo suposiciones muy fuertes, como el tomar a las estrellas o a los agujeros negros como masas puntuales, es decir, que su radio es infinitamente pequeño. Esto puede hacerse siempre y cuando la separación entre ambos agujeros sea enorme comparada con los radios de Schwarzchild de los agujeros. .

Sin embargo, en el momento de la colisión estas suposiciones ya no son válidas, y la forma de las ondas generadas variaría violentamente en función del tiempo. Hasta la fecha es muy difícil predecir la forma que tendrían estas ondas gravitacionales.
En el caso de estrellas binarias, aparte de la Relatividad General se tienen que tomar en cuenta otros aspectos físicos que intervienen en el colapso, como la hidrodinámica, las reacciones nucleares, el transporte de la radiación, así como conocer la relación entre la presión de gas y la densidad del material, a densidades imposibles de duplicar en un laboratorio. Para obtener una respuesta se necesita resolver el problema mediante modelos numéricos, es decir, haciendo simulaciones en la computadora. Sin embargo, hay tantos factores involucrados, que por el momento no se tiene la tecnología necesaria para hacer un modelo adecuado que tome en cuenta todos los fenómenos involucrados.

La última gran diferencia entre ondas gravitacionales y ondas electromagnéticas es que la radiación electromagnética es fácilmente absorbida por la materia en general. Esto hace que la información que recibimos por medio de las ondas electromagnéticas esté distorsionada debido a la interacción de las ondas con la materia. En cambio, las ondas gravitacionales atraviesan la materia sin verse afectadas por la presencia de ésta. Es por esto que si logramos detectar las ondas gravitacionales recibiríamos información invaluable sobre nuestro universo, y probablemente se generaría una revolución astronómica comparable o mayor a la ocurrida cuando se dio el estudio de los objetos celestes en otras bandas del espectro electromagnético distintas a la luz visible.

Este descubrimiento sería la prueba más contundente de la Teoría de la Relatividad General de Einstein. En particular se podría demostrar el hecho de que las ondas electromagnéticas y las ondas gravitacionales se mueven a la misma velocidad, es decir, a la velocidad de la luz. Si se midiera la forma particular de las ondas gravitacionales, ésta podría ser comparada con las formas obtenidas en modelos computacionales, y según la concordancia encontrada se tendría una prueba clara de la existencia de agujeros negros, predicha por la Teoría de Relatividad General de Einstein.

Por otro lado, el estudio de ondas gravitacionales complementaría al estudio que se ha hecho hasta el momento del Universo en el espectro electromagnético. Esto es debido a que mediante las ondas gravitacionales se pueden estudiar fenómenos que son imposibles de observar mediante fotones. Esto se debe a que las ondas gravitacionales nacen en zonas de muy alta densidad, lo que las hacen ser opacas a los fotones (los fotones no las pueden atravesar). En cambio, los fotones se producen en regiones tenues, donde no se producen ondas gravitacionales. Esto se desprende de un informe del Instituto de Astronomía UNAM.

Según señala el físico David Reitze de la Universidad de Florida, y portavoz de la Colaboración Científica del LIGO, las ondas gravitacionales son la única forma de estudiar directamente al universo en el momento de su nacimiento; son absolutamente únicas en ese aspecto.

Según se cree, el Big Bang creó una “inundación” de ondas gravitacionales (“ondulaciones” o “arrugas” en el tejido del espacio-tiempo). Estas ondas transportan información sobre cómo era el universo inmediatamente después del Big Bang. Éste las produjo de un modo muy parecido a como generó el Fondo Cósmico de Microondas.

Estas ondas deberían poder ser detectadas en lo que se denomina Fondo Estocástico de Ondas Gravitacionales, análogo a la superposición de muchas olas de diferentes tamaños y direcciones en la superficie de un estanque. La amplitud de este fondo está directamente relacionada con los parámetros que gobernaron el comportamiento del universo temprano. .

Mediciones anteriores del fondo cósmico de microondas habían colocado los límites superiores más estrictos para el fondo estocástico de ondas gravitacionales a escalas de distancias muy grandes y frecuencias bajas. Las nuevas mediciones del LIGO sondean directamente el fondo de ondas gravitacionales en el primer minuto de su existencia, a escalas de tiempo mucho más cortas que las accesibles por el fondo cósmico de microondas. .

La nueva investigación también ha estrechado el cerco alrededor de los modelos viables de cuerdas cósmicas, objetos que se cree fueron generados al comienzo del universo y posteriormente experimentaron un estiramiento hasta longitudes enormes por la expansión del universo. Estas cuerdas, dicen algunos cosmólogos, pueden formar bucles que producen ondas gravitacionales a medida que oscilan, decaen y finalmente desaparecen. .

Las ondas gravitacionales llevan consigo información valiosísima acerca de sus violentos orígenes y sobre la naturaleza de la gravedad; información que no puede obtenerse mediante herramientas astronómicas convencionales. La existencia de las ondas fue predicha por Albert Einstein en 1916 en su teoría general de la relatividad. Los instrumentos LIGO y GEO han estado buscando activamente las ondas desde 2002; el interferómetro Virgo se unió a la búsqueda en 2007. .

El fondo estocástico de ondas gravitacionales aún no ha sido descubierto. Sin embargo, no haberlo detectado del modo que se esperaba según ciertas teorías, invalida éstas y otorga más credibilidad a otras, haciendo que se estreche un poco más el cerco alrededor de ese y otros enigmas sobre el origen y la naturaleza del universo.

Como vemos en estos ejemplos, estas ondas gravitacionales están vinculadas a diversas singularidades, apenas descubiertas o intuidas y como expreso en mi Cosmogonía y en los artículos sobre los Takiones donde he mostrado (bien empleada la palabra, ya que estos artículos son postraciones y no demostraciones) que en este Universo expansivo, conocemos algunas eventos que lo vinculan a otros regresivos alternos.

Estos “portales” dimensionales los encontramos en el Big- Bang, el Big- Cruch, los agujeros negros y las nébulas (blancas), en el límite Wydler II, (el límite exterior del Universo expansivo), en la degradación atómica de los elementos, en las explosiones atómicas, las estelares, en los aceleradores y en los pozos antigravitacionales de las naves aliens, donde aparecen las disfunciones espaciotemporales y en las ondas gravitacionales.

En el límite del caos, donde se producen los fundamentales cambios de estado, aparecen los corpúsculos básicos, los takiones, únicos sin simetría en cada universo, pero con antitakiones en los Universos alternos, comandando los procesos cíclicos en la pluralidad de los multiversos.

Las ondas gravitacionales son la manifestación de los takiones, por lo que la lectura akáshica los muestra como manifestaciones de una misma índole (Takión-partícula- y gravitón –onda-).

por Manlio E. Wydler

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