الريــم
02-04-2023, 11:13 AM
Sutiles variaciones en la ?rbita de la Luna alrededor de la Tierra ocurren por el paso de una clase de ondas gravitacionales actualmente indetectables. Esas ondas se emitieron en los momentos iniciales del Universo, justo después del Big Bang, o derivan del movimiento de enormes agujeros negros emplazados en el centro de las galaxias.
Un nuevo método para medir con precisi?n esas variaciones se propuso en un art?culo publicado el a?o pasado. Ahora, el trabajo le ha merecido a sus autores - entre ellos Diego Blas, del Institut de F?sica d’Altes Energies (IFAE) – uno de los premios Buchalter. Estos se otorgan cada a?o a investigadores que ensanchan con sus trabajos las fronteras de la cosmolog?a.
El premio ha llegado en un momento en el cual diversos investigadores est?n pidiendo que se renueven los espejos que las misiones Apolo dejaron en la superficie de la Luna. Esos espejos permiten medir con gran precisi?n la posici?n del satélite, disparando l?seres contra ellos desde la Tierra. Si se plantaran espejos m?s modernos, se podr?an medir variaciones milimétricas en su posici?n, que revelar?an el paso de ondas gravitacionales.
?Qué son las ondas gravitacionales?
Las ondas gravitacionales son deformaciones del espacio-tiempo producidas por el movimiento de los objetos con masa. Su existencia fue prevista por Einstein y se detectaron por primera vez en 2015. Las que se consiguen captar suelen surgir de eventos muy violentos que implican grandes masas, como colisiones de agujeros negros. Las ondas gravitacionales proporcionan una nueva ventana de informaci?n para entender esos procesos.
?Por qué algunas no se consiguen medir?
De momento, las ondas se detectan con los tres grandes interfer?metros Ligo, Virgo y Kagra (en Europa, América y Asia respectivamente). Se trata de t?neles en los cuales unos l?seres rebotan entre espejos. Cuando pasa una onda, los espejos vibran y se detecta una interferencia en el l?ser. Estos dispositivos captan se?ales con una longitud de onda comparable con la talla del t?nel, de algunos kil?metros. Otro sistema es observar la luz que llega a la Tierra desde especiales parejas de estrellas, los p?lsares, cuya emisi?n se mide con gran precisi?n. Las variaciones en esa luz revelan ondas gravitacionales con longitudes de onda comparables con la distancia entre los p?lsares y la Tierra, de millares de a?os luz. Las se?ales gravitacionales con longitudes de ondas intermedias entre esos dos extremos no se saben detectar.
?Qué ocultan esa ondas sin detectar?
Al captar esas ondas “estar?amos viendo partes del Universo que todav?a no se han visto”, afirma Blas. Por ejemplo, la teor?a prevé que en el centro de las galaxia haya enormes agujeros negros (de mil veces la masa del Sol) que orbitan cada vez m?s r?pido, dando vueltas enteras en pocos a?os y luego hasta en pocos meses o d?as. Esos emitir?an ondas gravitacionales de la clase actualmente indetectable (técnicamente, las de la banda de los microhertzios). “Adem?s, se podr?an descubrir fuentes desconocidas”, explica Blas. Entre ellas, las gigantescas explosiones de energ?a que se dieron poco después del Big Bang, cuyas ondas gravitacionales deben estar viajando a?n por el Universo, y son su ?nico testigo, dado que en esa fase a?n no exist?a la luz. El experimento NANOGrav ha detectado un fondo de ondas gravitacionales que podr?a tener ese origen. La medida propuesta por Blas podr?a averiguarlo.
?C?mo podr?a ayudar la Luna?
Desde los a?os ’70, diversos cient?ficos aventuraron unas ondas gravitacionales de esas caracter?sticas ten?an el tama?o para alterar la distancia entre la Tierra y la Luna. La alteraci?n del espacio-tiempo producido por la onda perturba el sistema y altera diversos de sus par?metros, empezando por sutiles cambios en la ?rbita y el periodo de rotaci?n. Sin embargo, entonces no se pod?a medir la posici?n de la Luna con gran precisi?n. Adem?s, Alex Jenkins, investigador del University College London y entonces doctorando de Blas, se dio cuenta de que el formalismo matem?tico para hacer esos c?lculos también ten?a deficiencias, seg?n relata el investigador espa?ol. En particular, los dos f?sicos desarrollaron un marco para interpretar la situaci?n m?s t?pica. O sea, cuando no llega una onda gravitacional puntual, sino una mara?a de se?ales a la vez, generadas por la suma de muchos eventos c?smicos. “Es la misma diferencia entre escuchar el repique de un tambor, o todos los de Calanda a la vez”, explica Blas. “?Es una propuesta excitante! No est? nada mal proponer que el Sistema Solar en si mismo se use como un detector de ondas gravitacionales eficaz”, comenta Vitor Cardoso, cosm?logo de la Universidad de Lisboa, no implicado en el trabajo.
?Es una idea viable?
Blas y Jenkins est?n aplicando sus c?lculos a medidas pasadas de la distancia Tierra-Luna, obtenidas gracias a los espejos de la misi?n Apolo. “Si detect?ramos algo, ser?a sorprendente. Hay que mejorar la toma de datos”, constata Blas. “Dentro de dos o tres a?os, se podr?an enviar misiones a la Luna para depositar espejos m?s modernos”, afirma Luca Porcello, investigador de los Laboratorios Nacionales de Frascati (Italia), que se dedica a la medida de la distancia Tierra-Luna con l?seres y quiere colaborar con Blas y Jenkins. Después de eso, habr?a que esperar a acumular suficientes datos para detectar cambios en la ?rbita.
Mientras tanto, la ESA y la NASA planifican el lanzamiento de LISA, una misi?n hecha por tres satélites que deber?an actuar con un enorme interfer?metro espacial. Sin embargo, LISA no cubrir?a las frecuencias que s? se podr?an captar con la Luna, asegura Blas. “Ahora las [nuevas] misiones [a la Luna] est?n en discusi?n y es buen momento para plantear el proyecto”, concluye Porcello.
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/sociedad/luna-captar-senales-ocultas-universo-82477879)
Un nuevo método para medir con precisi?n esas variaciones se propuso en un art?culo publicado el a?o pasado. Ahora, el trabajo le ha merecido a sus autores - entre ellos Diego Blas, del Institut de F?sica d’Altes Energies (IFAE) – uno de los premios Buchalter. Estos se otorgan cada a?o a investigadores que ensanchan con sus trabajos las fronteras de la cosmolog?a.
El premio ha llegado en un momento en el cual diversos investigadores est?n pidiendo que se renueven los espejos que las misiones Apolo dejaron en la superficie de la Luna. Esos espejos permiten medir con gran precisi?n la posici?n del satélite, disparando l?seres contra ellos desde la Tierra. Si se plantaran espejos m?s modernos, se podr?an medir variaciones milimétricas en su posici?n, que revelar?an el paso de ondas gravitacionales.
?Qué son las ondas gravitacionales?
Las ondas gravitacionales son deformaciones del espacio-tiempo producidas por el movimiento de los objetos con masa. Su existencia fue prevista por Einstein y se detectaron por primera vez en 2015. Las que se consiguen captar suelen surgir de eventos muy violentos que implican grandes masas, como colisiones de agujeros negros. Las ondas gravitacionales proporcionan una nueva ventana de informaci?n para entender esos procesos.
?Por qué algunas no se consiguen medir?
De momento, las ondas se detectan con los tres grandes interfer?metros Ligo, Virgo y Kagra (en Europa, América y Asia respectivamente). Se trata de t?neles en los cuales unos l?seres rebotan entre espejos. Cuando pasa una onda, los espejos vibran y se detecta una interferencia en el l?ser. Estos dispositivos captan se?ales con una longitud de onda comparable con la talla del t?nel, de algunos kil?metros. Otro sistema es observar la luz que llega a la Tierra desde especiales parejas de estrellas, los p?lsares, cuya emisi?n se mide con gran precisi?n. Las variaciones en esa luz revelan ondas gravitacionales con longitudes de onda comparables con la distancia entre los p?lsares y la Tierra, de millares de a?os luz. Las se?ales gravitacionales con longitudes de ondas intermedias entre esos dos extremos no se saben detectar.
?Qué ocultan esa ondas sin detectar?
Al captar esas ondas “estar?amos viendo partes del Universo que todav?a no se han visto”, afirma Blas. Por ejemplo, la teor?a prevé que en el centro de las galaxia haya enormes agujeros negros (de mil veces la masa del Sol) que orbitan cada vez m?s r?pido, dando vueltas enteras en pocos a?os y luego hasta en pocos meses o d?as. Esos emitir?an ondas gravitacionales de la clase actualmente indetectable (técnicamente, las de la banda de los microhertzios). “Adem?s, se podr?an descubrir fuentes desconocidas”, explica Blas. Entre ellas, las gigantescas explosiones de energ?a que se dieron poco después del Big Bang, cuyas ondas gravitacionales deben estar viajando a?n por el Universo, y son su ?nico testigo, dado que en esa fase a?n no exist?a la luz. El experimento NANOGrav ha detectado un fondo de ondas gravitacionales que podr?a tener ese origen. La medida propuesta por Blas podr?a averiguarlo.
?C?mo podr?a ayudar la Luna?
Desde los a?os ’70, diversos cient?ficos aventuraron unas ondas gravitacionales de esas caracter?sticas ten?an el tama?o para alterar la distancia entre la Tierra y la Luna. La alteraci?n del espacio-tiempo producido por la onda perturba el sistema y altera diversos de sus par?metros, empezando por sutiles cambios en la ?rbita y el periodo de rotaci?n. Sin embargo, entonces no se pod?a medir la posici?n de la Luna con gran precisi?n. Adem?s, Alex Jenkins, investigador del University College London y entonces doctorando de Blas, se dio cuenta de que el formalismo matem?tico para hacer esos c?lculos también ten?a deficiencias, seg?n relata el investigador espa?ol. En particular, los dos f?sicos desarrollaron un marco para interpretar la situaci?n m?s t?pica. O sea, cuando no llega una onda gravitacional puntual, sino una mara?a de se?ales a la vez, generadas por la suma de muchos eventos c?smicos. “Es la misma diferencia entre escuchar el repique de un tambor, o todos los de Calanda a la vez”, explica Blas. “?Es una propuesta excitante! No est? nada mal proponer que el Sistema Solar en si mismo se use como un detector de ondas gravitacionales eficaz”, comenta Vitor Cardoso, cosm?logo de la Universidad de Lisboa, no implicado en el trabajo.
?Es una idea viable?
Blas y Jenkins est?n aplicando sus c?lculos a medidas pasadas de la distancia Tierra-Luna, obtenidas gracias a los espejos de la misi?n Apolo. “Si detect?ramos algo, ser?a sorprendente. Hay que mejorar la toma de datos”, constata Blas. “Dentro de dos o tres a?os, se podr?an enviar misiones a la Luna para depositar espejos m?s modernos”, afirma Luca Porcello, investigador de los Laboratorios Nacionales de Frascati (Italia), que se dedica a la medida de la distancia Tierra-Luna con l?seres y quiere colaborar con Blas y Jenkins. Después de eso, habr?a que esperar a acumular suficientes datos para detectar cambios en la ?rbita.
Mientras tanto, la ESA y la NASA planifican el lanzamiento de LISA, una misi?n hecha por tres satélites que deber?an actuar con un enorme interfer?metro espacial. Sin embargo, LISA no cubrir?a las frecuencias que s? se podr?an captar con la Luna, asegura Blas. “Ahora las [nuevas] misiones [a la Luna] est?n en discusi?n y es buen momento para plantear el proyecto”, concluye Porcello.
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