As colaboracións internacionais VIRGO e LIGO (da que forma parte o Instituto Galego de Física de Altas Enerxías-IGFAE, de Santiago) publicaron esta semana o catálogo actualizado de deteccións de ondas gravitacionais. Esta listaxe contén 39 novos sinais de buracos negros ou colisións de estrelas de neutróns detectadas entre o 1 de abril e o 1 de outubro de 2019, triplicando o número de deteccións confirmadas. O novo conxunto inclúe algúns dos sistemas máis interesantes detectados ata o de agora e permite estudos cualitativamente novos de poboacións astrofísicas e física fundamental, segundo destaca o IGFAE.
Este incremento de novas deteccións “foi posible grazas a importantes melloras nos instrumentos con respecto a períodos de observación anteriores”, expón o instituto compostelán, apoiado pola USC e a Xunta de Galicia. Estas melloras incluíron unha maior potencia láser, espellos mellorados e, extraordinariamente, o uso de tecnoloxía de compresión cuántica. Todo iso resultou nunha mellora dun 60% no rango en que se poden detectar os sinais. Os detectores tamén puideron operar con menos interrupcións que no pasado, mellorando o ciclo de traballo dun 60% a un 75% aproximadamente.
La colaboración científica @LIGO, de la que el @IGFAE_HEP es miembro, y @ego_virgo publican hoy un catálogo completo con 39 detecciones de ondas gravitacionales nuevas.https://t.co/3b1kUYv65D pic.twitter.com/z2ubMGRz0S
— IGFAE (@IGFAE_HEP) October 29, 2020
Con todos estes novos sinais, “podemos empezar a comprender mellor as poboacións de buracos negros e estrelas de neutróns”, destaca o IGFAE. Ao analizar simultaneamente a poboación completa de fusións binarias de buracos negros, é posible extraer moita máis información astrofísica como, por exemplo, que a distribución de masas de buracos negros non segue unha distribución simple de lei de potencias.
Medir as desviacións desta lei de enerxía permitirá coñecer a formación destes buracos negros, xa sexa como resultado de mortes estelares ou colisións previas. Considerar a toda a poboación de obxectos tamén permite facer medicións máis sólidas de propiedades difíciles de calcular, como o xiro dos buracos negros. Atopouse que algúns buracos negros fusionados teñen espíns que están desaliñados co seu momento angular orbital. Isto permitirá probar os réximes nos que se formaron estes sistemas binarios.
Tamén se poden utilizar os numerosos sinais deste catálogo para poñer a proba a teoría da relatividade de Einstein de máis e mellores formas que antes. Isto fíxose comparando os datos coas predicións da teoría e limitando as posibles desviacións. Os resultados de múltiples sinais combináronse utilizando novos métodos estatísticos para obter as restricións máis precisas ata o de agora sobre as propiedades da gravidade no réxime forte e altamente dinámico de fusións de buracos negros. LIGO e Virgo tamén puideron estudar directamente as propiedades dos obxectos remanentes producidos durante as fusións: medindo as vibracións destes obxectos e descartando posibles “ecos” despois dos sinais principais, confirmaron que os remanentes se comportan tal e como #predicir a teoría de Einstein acerca dos buracos negros.
Os resultados que se presentan hoxe no novo catálogo corresponden aos seis primeiros meses do terceiro período de observación de LIGO e Virgo e agora estanse analizando os resultados dos cinco meses restantes. Mentres tanto, están a levarse a cabo mellorasnos dous instrumentos para preparar o cuarto período de observación, ao que se sumará o detector KAGRA en Xapón.
Referencia: GWTC-2, un catálogo extendido de detecciones de ondas gravitacionales (ver en PDF).
