Escoltar

Els investigadors de la UIB desenvolupen un mètode que facilita la detecció de forats negres

L'estudi, realitzat conjuntament amb físics d'altres països, ha estat publicat en la prestigiosa revista científica "Physical Review Letters"

Investigadors del grup de Relativitat i Gravitació de la UIB desenvolupen un mètode que facilita la detecció de forats negres. Es tracta d'un estudi ideat pels experts de la UIB Sascha Husa i Denis Pollney, juntament amb físics d'altres països, que se centra en la detecció de sistemes de dos forats negres a través de les ones gravitacionals que emeten.

Malgrat que els forats negres no són senzills de detectar, es tracta d'un dels temes més candents en astronomia, i el seu descobriment pot aportar pistes importants sobre qüestions tan profundes com el començament de l'Univers. Ara, identificar-los podria ser més fàcil, gràcies al mètode publicat en el número de juny de la revista Physical Review Letters.

Les ones gravitacionals que emeten els forats negres són distorsions de l'espai i el temps que es produeixen quan cossos amb molta massa es mouen molt de pressa, es a dir, passa el mateix que quan es llança una pedra a l'aigua, la superfície de l'aigua es corba i s’hi creen ones. A l'Univers quan objectes amb molta massa es mouen molt depressa, també la forma de l'espai i el temps canvia. Aquesta distorsió es propaga en forma d'ones, les ones gravitacionals.

Un cas important en astrofísica és quan dos forats negres orbiten l'un entorn de l'altre. A poc a poc, els dos forats negres es van apropant fins que es converteixen en un. Durant aquestes ultimes òrbites és quan s'emeten les ones gravitacionals més intenses i interessants, i aquest és l’escenari on es pot aplicar el mètode desenvolupat pel doctor de la UIB Sascha Husa i els seus col·laboradors. Per calcular el moviment dels forats negres i les ones gravitacionals s’utilitzen supercomputadors, com el Mare Nostrum al Centre Nacional de Supercomputació a Barcelona.

El nou mètode

Encara que ja existien mètodes per identificar sistemes de forats negres, la nova tècnica és més sofisticada i farà la seva detecció molt més probable. La diferència principal és que en aquest mètode s'ha tingut en compte una característica fonamental de molts forats negres: giren entorn de si mateixos. Igual que la Terra, la majoria d'aquests objectes també tenen un moviment de rotació. Tot i que considerar aquest moviment dificulta molt els càlculs, fins ara no havia estat possible buscar evidències de forats negres de forma eficient en les dades dels detectors. S'estima que amb aquesta nova tècnica serà fins a cinc vegades més probable que es puguin detectar.

Les ones gravitacionals varen ser predites per Einstein el 1916, però encara no s'han detectat directament a causa del grau de dificultat tècnica que això implica. És per això que el nou mètode per identificar sistemes de forats negres és especialment important, ja que és una de les fonts més intenses d'ones gravitacionals, per la qual cosa serien més fàcils de detectar que les ones generades per altres tipus d'objectes a l'Univers. El descobriment d'ones gravitacionals obriria una nova finestra a l'Univers que podria portar a descobriments que no podem ni imaginar.

L'estudi ha estat possible gràcies a l'aportació dels investigadors de la UIB, professors Sascha Husa i Denis Pollney i als col·laboradors del California Institute of Technology, University of Vienna, Cardiff University, Friedrich Schiller Universität Jena i el Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik a Postdam.

El grup de Relativitat i Gravitació de la UIB està especialitzat en l'estudi d'ones gravitacionals. Com a mostra de l'excel·lència de l’equip en aquesta disciplina, el professor Husa ha estat triat recentment com un dels dos portaveus de la col·laboració internacional Ninja II. Aquest projecte persegueix combinar els resultats teòrics de resoldre les equacions d'Einstein amb les dades obtingudes pels detectors d'ones gravitacionals. Ajuntant tots dos estudis els investigadors esperen desenvolupar les millores tècniques que permetin trobar els febles senyals d'aquestes ones que s'emeten des de llunyans punts de l'Univers.

Per altra banda, el grup de Relativitat i Gravitació de la UIB és un dels pioners a Espanya en l'estudi d'ones gravitacionals. Té una àmplia experiència en l'anàlisi de dades i en les simulacions de fonts d'aquestes ones i participa en tres dels majors projectes internacionals dedicats a la detecció d'ones gravitacionals com l’observatori d'ones gravitacionals per interferometria làser (LIGO), el detector d’ones britanico-germànic  GEO600, i e-LISA, el nou projecte de l’Agència Espacial Europea (ESA) per construir un detector d’ones gravitacionals a l’espai. 

Més informació:

- Publicació: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v106/i24/e241101

- Pàgina web del grup de Relativitat i Gravitació: http://www.uib.es/depart/dfs/GRG/

- Col·laboració internacional Ninja II: https://www.ninja-project.org/doku.php?id=ninja2:home

- Detector LIGO:   http://www.ligo.org/

- Detector VIRGO: http://www.ego-gw.it

- Detector GEO: http://www.geo600.org/

- Centre de Supercomputació a Barcelona:   http://www.bsc.es/

Documents relacionats

  • IB3

Data de publicació: 04/08/2011