La menorquina Alicia Sintes colabora en la detección de 39 nuevas ondas gravitacionales

Después de un tercer periodo de observación muy exitoso y tras varios meses de exhaustivo análisis, la Colaboración Científica LIGO y la Colaboración Virgo han publicado un nuevo catálogo actualizado de detecciones de ondas gravitacionales. El nuevo catálogo GWTC-2 continúa el anterior, que incluía las detecciones de los dos primeros periodos de observación (GWTC-1, publicado en noviembre de 2018), y contiene 39 señales nuevas provenientes de colisiones de agujeros negros o estrellas de neutrones detectadas entre el 1 de abril y el 1 de octubre de 2019, lo que supone un incremento de más del triple de detecciones confirmadas. El nuevo conjunto incluye algunos de los sistemas más interesantes observados hasta la fecha, y permite nuevos estudios cualitativos y cuantitativos sobre poblaciones astrofísicas y física fundamental.

El grupo de investigación GRAVITY de la Universitat de les Illes Balears (UIB) ha contribuido de diversas formas a la obtención de estos resultados. La líder del grupo, la menorquina Alicia Sintes, ha actuado como revisora de los resultados de la búsqueda de brotes de rayos gamma.

El fuerte incremento en el número de detecciones ha sido posible gracias a mejoras significativas en los instrumentos de observación con respecto a periodos de observación previos. Entre estas mejoras, se incluyen un aumento de la potencia del láser, espejos mejorados y, de manera destacada, el uso de tecnología de compresión cuántica (quantum squeezing). Con todo ello, estas mejoras han permitido una mejora en torno al 60% en el rango con que las señales pueden detectarse. Además, los detectores pudieron operar sin interrupción más a menudo que en el pasado, con un ciclo de trabajo del 75% con respecto al 60% anterior.

Con todas estas nuevas señales se puede mejorar la comprensión de las poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones en el universo. Al analizar simultáneamente todo el conjunto de fusiones de binarias de agujeros negros se puede maximizar la información astrofísica que extraemos de dichos análisis. De ellos se infiere que la distribución de masas de agujeros negros no sigue una simple distribución potencial. Midiendo las desviaciones respecto de esta ley potencial los científicos serán capaces de aprender sobre la formación de estos agujeros negros, ya sea como el resultado de muertes estelares como de previas colisiones.

También se pueden utilizar las numerosas señales del catálogo actualizado para poner a prueba la teoría de la gravedad de Einstein, de más y mejores formas que en el pasado. Con el nuevo catálogo, LIGO y Virgo también pudieron estudiar de manera directa las propiedades de los objetos remanentes que son producidos por la fusión: midiendo las vibraciones de estos objetos, y descartando posibles “ecos” posteriores a la señal principal, LIGO y Virgo han confirmado que los remanentes se comportan tal como esperamos que lo hagan los agujeros negros en la teoría de Einstein.

Los resultados presentados en el nuevo catálogo corresponden exclusivamente a los primeros seis meses del tercer periodo de observación de LIGO y Virgo. Los resultados de los cinco meses restantes están siendo analizados. Mientras tanto, se están llevando a cabo mejoras en los instrumentos de LIGO y Virgo para la preparación del cuarto periodo de observación, durante el cual el detector KAGRA en Japón va a ser incorporado. Muchos interesantes descubrimientos están por llegar.

Alicia Sintes ha manifestado que “es muy difícil para un grupo en Mallorca el poder contribuir a un esfuerzo científico de tanta escala, y a la vez colaborar y competir con instituciones como el Instituto Tecnológico de California, el MIT o la Sociedad Max Planck alemana con los medios de los que disponemos, pero somos optimistas en que España reconozca la importancia del i+d+i y aumente su inversión hacia una economía basada en el conocimiento”.