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Los sonidos del espacio "vacío"

Los sonidos del espacio "vacío" Dibujo de un niño con un globo de diálogo grande, vacío y de color negro.

Imagina la nada.

¿Te estás imaginando el espacio vacío?

Adivina qué. ¡El espacio no es nada!

Como se explicó en otro hecho asombroso de Space Place, el gran científico Albert Einstein dijo que el espacio se curva alrededor de las masas. Por eso, si el espacio puede curvarse, debe ser "algo", y no nada. ¿Te parece raro?

Según Einstein, la curvatura del espacio producida por las masas genera gravedad.

Por ejemplo, el sol es una masa enorme. Curva el espacio que lo rodea por miles de millones de kilómetros. Los planetas que giran alrededor del sol en realidad sólo están siguiendo la curvatura del espacio creada por la masa del sol.

Muchos experimentos han respaldado esta idea.

Vayamos un poco más lejos...

Cuando un barco grande se desplaza por el agua, ésta tiene que apartarse del camino para hacerle lugar al barco. El agua tiene que curvarse alrededor del barco. Cuando el agua se quita del camino, forma ondulaciones u ondas en la superficie.

Al igual que un barco desplazándose por el agua, los objetos enormes que se mueven por el espacio forman ondulaciones u ondas en el espacio. Una estrella inmensa o un agujero negro que se desplaza por el espacio produce ondas en el espacio. éstas se llaman ondas gravitacionales.

Una onda gravitacional en circulación se contrae y se expande, contrae y expande el espacio mismo y todo lo que hay en él, como este globo.

Cortesía de: National Science Foundation


Dibujo de niñas que contemplan el cielo nocturno.

Mientras contemplamos un cielo estrellado en una noche tranquila, no podemos imaginarnos todos los sucesos violentos que acontecen en el espacio. No oímos ni siquiera un susurro de los gigantes agujeros negros que pueden estar orbitando cada vez más cerca uno de otro en un violento espiral de muerte. No oímos cuando una estrella inmensa explota en una supernova al final de su existencia.

Sin embargo, estos sucesos violentos crean ondas gravitacionales intensas.

Este video, hecho por una computadora, muestra cómo podrían aparecer las ondas gravitacionales, si fueran visibles que, por cierto, no lo son.

Cortesía de: National Science Foundation

Y estas ondas también pueden interpretarse como sonidos de algún tipo, las clases de "sonidos" que las ondas gravitacionales transportan a través del espacio mismo.

En el video de abajo, una computadora dibuja las ondas producidas cuando una estrella gira en espiral hasta ingresar en un agujero negro. El video contrae un año en un minuto. Al final, el agujero negro termina tragándose la estrella en un bocado. Las ondas gravitacionales se detienen. De repente, todo está "calmo".

("___ days before merger, axis units AU, current average speed ____ c" es "___ días antes de la fusión. Las unidades del eje están en UA. Velocidad promedio actual ____ c.")

Cortesía de: Steve Drasco, Albert Einstein Institute

Una misión para "oír" ondas gravitacionales

Aún nadie ha detectado una onda gravitacional. Las ondas gravitacionales son muy, muy débiles para cuando llegan a nosotros desde algún suceso muy lejano. Pero los científicos están muy cerca de tener instrumentos con la precisión suficiente para detectar estas tenues ondulaciones en el espacio.

LIGO es una misión para detectar ondas gravitacionales. LIGO son las siglas en inglés de Observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser. A diferencia de la misión LISA (antena espacial por interferometría láser) para detectar ondas gravitacionales desde el espacio, LIGO detectará las ondas desde la superficie de la Tierra.

LIGO tiene dos observatorios en distintos lugares: uno en el estado de Washington y otro en Louisiana.

Foto aérea de LIGO en la que se ven dos brazos largos en ángulo recto.

Éste es el LIGO de Livingston, Lousiana.

Vista aérea del LIGO de Hanford, Washington.

Éste es el LIGO de Hanford, Washington.

Cada observatorio tiene dos brazos largos en ángulo recto. Cada brazo tiene exactamente la misma longitud. En el interior de cada brazo, hay un tubo largo con un rayo láser que se extiende desde un extremo al otro. Instrumentos muy precisos detectan hasta el mínimo cambio en la longitud de los brazos. Una onda gravitacional que pasa alargará un brazo y acortará el otro, luego al revés, y así sucesivamente. La diferencia podría ser apenas de 1/1000o del ancho de un protón (una de las diminutas partículas que contiene un átomo).

Clave de sol con la palabra LIGO y clave de fa con la palabra LISA.Los científicos necesitan tanto la misión LIGO como la LISA para estudiar los objetos y los sucesos que crean ondas gravitacionales. Si las ondas gravitacionales fueran ondas de sonido, LIGO oye las notas altas y LISA oye las notas bajas.

LIGO y LISA "oyen" un tamaño diferente de ondas gravitacionales, que son creadas por diferentes tipos de sucesos cósmicos violentos. LIGO estudiará pares de estrellas de neutrones muy densas que giran una alrededor de la otra y agujeros negros más pequeños. LISA estudiará agujeros negros mucho más grandes que se encuentran en los centros de galaxias como nuestra Vía Láctea.

 

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