Captan señales hasta el momento nunca registradas gracias a un nuevo detector de ondas gravitacionales
Un grupo de investigadores de la Universidad de Australia Occidental ha detectado señales raras que podrían ser ondas gravitacionales de alta frecuencia, hasta el momento nunca registradas, gracias a un aparato que desarrollaron en colaboración con el ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics (CDM).
Se cree que las ondas gravitacionales se producen
por un agujero negro primordial —aquel que no se formó debido al colapso
gravitatorio de una estrella sino a la extrema densidad del universo al inicio
de su expansión tras el Big Bang— o una nube de partículas de materia oscura.
La existencia de las ondas gravitacionales fue
predicha por Albert Einstein, quien afirmó que el movimiento de objetos
astronómicos podrían enviar ondas en la curvatura del espacio-tiempo a lo largo
del universo. La predicción fue probada en 2015 con la primera detección de una
señal de onda gravitatoria.
Desde entonces comenzó una época de investigaciones
de ondas gravitatorias pero los instrumentos actuales solo cuentan con
sensibilidad para las señales de baja frecuencia, como
las que se emiten por
una fusión de dos agujeros negros o por una estrella capturada por un agujero
negro. Mientras la detección de ondas de alta frecuencia permanece en un ámbito
de la astrofísica no explorado.
< Gracias al nuevo detector, diseñado con el fin
de detectar ondas gravitatorias de alta frecuencia, se han registrado eventos
en cada una de las dos jornadas de experimentos que tuvieron lugar en mayo y
noviembre de 2019. Estos datos podrían encajar en los objetivos de su estudio,
según revelan en un informe en la revista APS Physics.
Su dispositivo consta de un disco de cristal de
cuarzo capaz de vibrar a altas frecuencias debido a las ondas acústicas que lo
atraviesan. Estas ondas generan una carga eléctrica detectada por placas
conductoras colocadas en superficies externas del disco.
El aparato se conectó a un dispositivo
superconductor de interferencia cuántica, conocido como SQUID, que funciona
como un amplificador de señales de bajo voltaje. El conjunto fue enfriado para excluir
el ruido térmico y protegido por escudos de radiación contra campos
electromagnéticos.
El equipo científico ahora está trabajando en
determinar la naturaleza de las señales detectadas, que además de ser ondas
gravitatorias, también podrían ser el resultado de la formación de tensión
mecánica en el propio disco, un evento meteórico, un proceso atómico interno o
incluso la interacción del detector con partículas masivas de materia oscura.
El profesor Michael Tobar, miembro del equipo,
señala que "el desarrollo de esta tecnología podría proporcionar la
primera detección de ondas gravitacionales a estas altas frecuencias", lo
que ofrece "una nueva perspectiva" en esta área de la astronomía de
ondas gravitacionales.
"Para la próxima generación del experimento se
construirá un clon de este detector y un detector de muones sensibles a las
partículas cósmicas. Si los dos detectores encuentran la presencia de ondas
gravitacionales, esto será verdaderamente emocionante", expresó el
investigador.
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