Las ondas gravitacionales son pequeñas perturbaciones del tejido del espacio-tiempo causadas por algunos de los eventos más catastróficos del cosmos, como la colisión de dos estrellas de neutrones. Para estudiarlos, los observatorios tienen que ser grandes, pero hay algunas ondas teóricas que podrían ser detectadas por un detector de mesa más pequeño. Investigadores en Australia han construido uno de esos detectores, y ha detectado sus primeras señales misteriosas.
Durante los primeros 153 días de funcionamiento, el detector de sobremesa informó de dos eventos peculiares que parecen ser genuinos (en lugar de captar “ruido”). Aún no está claro cuáles son las señales, pero en un nuevo artículo publicado en Physical Review Letters, los investigadores plantearon que esta es la primera detección de ondas gravitacionales de alta frecuencia, que nunca antes se habían detectado.
Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO y Virgo son enormes. LIGO se compone de nuestras instalaciones en todo Estados Unidos, con brazos de 4 kilómetros (2,5 millas) de largo. Parecen tener una gran sensibilidad para detectar ondas de baja frecuencia. Detectar ondas de alta frecuencia es mucho más difícil. Las longitudes de onda más largas indican que los eventos que causaron las ondas gravitacionales ocurrieron más tarde, por lo que las ondas más cortas y de alta frecuencia pueden decirnos algo sobre el universo primitivo. Una posible fuente de estas ondas son los agujeros negros que se formaron justo después del Big Bang, conocidos como agujeros negros primordiales.
El nuevo dispositivo, construido por investigadores del Centro de Excelencia ARC para Física de Partículas de Materia Oscura (CDM) y la Universidad de Australia Occidental, está construido alrededor de un resonador de ondas acústicas a granel (BAW) de cristal de cuarzo. Un disco de cristal de cuarzo se encuentra en el núcleo del dispositivo y si una onda de alta frecuencia lo atraviesa, comienza a vibrar. Estas vibraciones pueden producir una pequeña carga eléctrica que puede medirse con un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (o SQUID). El disco se mantiene a temperaturas extremadamente bajas y dentro de múltiples escudos de radiación para intentar tener en cuenta los posibles efectos de confusión.
Actualmente, sin embargo, las observaciones que utilizan el nuevo detector no son lo suficientemente buenas para confirmar con seguridad que se trata de una detección genuina de ondas gravitacionales de alta frecuencia. El dispositivo en sí puede incluso tener fallas. Puede haber alguna tensión mecánica o presencia de carga en el interior. O el detector puede haber detectado un fenómeno físico diferente, como un meteorito, o incluso una física aún no probada como la materia oscura.
“Es emocionante que este evento haya demostrado que el nuevo detector es sensible y nos está dando resultados, pero ahora tenemos que determinar exactamente qué significan esos resultados”, dijo el profesor Michael Tobar en un comunicado. Sin embargo, agregó, “Con este trabajo, hemos demostrado por primera vez que estos dispositivos pueden usarse como detectores de ondas gravitacionales de alta sensibilidad”.
El equipo ahora planea construir un segundo detector y un detector de muones sensibles a las partículas provenientes del espacio exterior. Esto ayudará al equipo a evaluar si las señales se deben a factores externos o no, y si están aclarando la fuente.
Con información de IFL Science
