Captan una posible señal del Big Bang



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Dos señales intrigantes detectadas por un pequeño detector de ondas gravitacionales nuevas podrían llevar a los científicos a una gran cantidad de fenómenos exóticos, desde nueva física hasta materia oscura que interactúa con agujeros negros o incluso vibraciones causadas por el Big Bang al comienzo del Universo. Sin embargo, debido a la novedad del experimento, los investigadores prefieren ser cautelosos a la hora de anunciar oficialmente los resultados. Su trabajo se describe en detalle en un artículo publicado hace unos días en
«Cartas de revisión física».

El nuevo detector, basado en una pieza de cuarzo capaz de resonar cuando es atravesado por una onda gravitacional, ha sido especialmente diseñado para capturar las frecuencias más altas, nunca registradas hasta ahora. Y durante sus primeros seis meses de funcionamiento, el dispositivo midió las dos misteriosas señales el 12 de mayo y el 27 de noviembre de 2019.

«Es emocionante», dice el físico Michael Tobar de la Universidad de Australia Occidental y co-diseñador del detector, «que este evento ha demostrado que el nuevo detector es sensible y nos está dando resultados, pero ahora necesitamos determinar exactamente cuáles son los resultados son. ellos significan «.

Ondas de alta frecuencia

Los detectores utilizados hasta ahora, como LIGO o Virgo, tienen brazos de varios kilómetros de largo, dentro de los cuales los rayos láser viajan con tal precisión que son levemente perturbados por ondas gravitacionales, provocando patrones de interferencia que pueden analizarse para revelar la naturaleza de los eventos. que causó esas olas. Sin embargo, esta tecnología, gracias a la cual ya se han descubierto ondas de colisiones de agujeros negros y estrellas de neutrones, está optimizada para la detección de ondas gravitacionales de baja frecuencia.

Aquellos en altas frecuencias son mucho más difíciles de detectar, pero vale la pena ‘cazarlos’, ya que podrían revelar información valiosa sobre el Big Bang y los primeros momentos de la existencia del Universo. O, más cerca en el tiempo, pueden descubrir objetos que son solo hipotéticos hasta ahora, como estrellas de bosones o agujeros negros primitivos que se cree que surgieron por miles de millones durante el Big Bang. Estas ondas también podrían ser generadas por nubes de materia oscura. No es sorprendente que los astrónomos estén tan interesados ​​en localizarlos.

En 2014, Tobar y su colega Maxim Goryachev diseñaron un detector de «banco» para encontrar ondas gravitacionales de alta frecuencia. Y años después, junto a un equipo internacional de investigadores, llevaron a cabo la ronda de observaciones que localizaron las dos extrañas señales.

¿Qué podría ser?

Por supuesto, y de ahí la precaución de los científicos, las dos señales detectadas podrían deberse a diversas causas, como la relajación de la tensión mecánica dentro del disco de cuarzo, la acción de los rayos cósmicos, o un evento radiactivo interno provocado por una radiación ionizante. , aunque los investigadores no conocen ningún evento externo que pudiera producir ese tipo de evento.

El resto de opciones, por supuesto, son mucho más emocionantes. De hecho, las señales podrían deberse al ruido causado por la materia oscura. Pero también podrían ser las tan esperadas ondas gravitacionales de alta frecuencia, las que permitirían a los científicos sumergirse hasta el momento del Big Bang. Sea como fuere, se necesita más investigación para estar seguros.

Por lo tanto, y en vista de la próxima ronda de observaciones del detector, el equipo de científicos agregará un segundo cristal, asociado a un detector de muones, para excluir los rayos cósmicos. «Este experimento», dice Tobar, «es uno de los dos únicos actualmente activos en el mundo que buscan ondas gravitacionales en estas frecuencias, y planeamos extender nuestro alcance a frecuencias aún más altas, donde ningún otro experimento ha visto antes. El próximo generación El experimento implica la construcción de un clon detector y un detector de muones sensibles a las partículas cósmicas. Si los dos detectores encuentran la presencia de ondas gravitacionales, será realmente emocionante «.

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