Detecten una ona gravitacional gegant que obre més preguntes que respostes

Els científics que operen els detectors LIGO i Virgo han anunciat aquest dimecres haver detectat la major font d'ones gravitacionals registrada fins ara i han admés que la troballa genera en realitat més preguntes que respostes.

Així ho considera Alan Weinstein, membre de LIGO (sigles en anglès d'Observatori d'ones Gravitacionals per Interferometría Làser) i professor de física en l'Institut Tecnològic de Califòrnia (Caltech), en presentar la troballa.

Una ona gravitacional és una ona invisible que es desplaça a la velocitat de la llum. Albert Einstein va postular la seva existència el 1915, com a part de la teoria de la relativitat general, però el fenomen només es va detectar experimentalment el 2015 precisament a través de LIGO.

Són difícils de detectar i tant LIGO com Virgo (observatori localitzat prop de Pisa, a Itàlia, en el qual participen el país amfitrió més França, Espanya, Holanda, Polònia i Hongria) van ser creats especialment per això; la troballa comunicada aquest dimecres pot haver estat el més important fins avui.

La fusió de dos forats negres és un fenomen que no genera llum, per la qual cosa només pot apreciar-se mitjançant aquestes ones còsmiques que serveixen per a avançar en el coneixement de l'univers.

Weinstein agrega sobre el descobriment que de moment s'opta per donar-li l'explicació més senzilla, que és la d'atribuir el sorgiment de les ones gravitacionals a la fusió de dos forats negres binaris.

«El llistó per afirmar que hem descobert una cosa nova és molt alt. Així que normalment apliquem la navalla de Occam: la solució més simple és la millor, que en aquest cas és un forat negre binari», va agregar.

No obstant això, els científics no oculten que la dimensió de la troballa és algo sense precedents i que el senyal que es va detectar va ser molt més fort que en les altres ocasions en què es van poder rastrejar ones gravitacionals.

«Això no s'assembla molt a un grinyol, que és el que normalment detectem», diu el membre de Virgo Nelson Christensen, investigador del Centre Nacional Francès de Recerca Científica (CNRS).

Les ones gravitacionals detectades i de les quals ara es donen detalls van desenvolupar, segons els científics, una energia similar a la de vuit masses solars.

El senyal es va detectar el 21 de maig de 2019 per LIGO, que està compost de dos observatoris localitzats als Estats Units, i pel de Virgo a Itàlia, i se li ha atribuït la identificació GW190521.

S'assembla a quatre moviments curts, i és de durada extremadament breu, menys d'una dècima de segon, expliquen els científics.

Això indica, segons els investigadors, que GW190521 va ser generada per una font que es troba aproximadament a 5 gigaparsecs de distància, quan l'univers tenia aproximadament la meitat de la seva edat actual, la qual cosa el converteix en una de les més distants detectades fins ara.

El gigaparsec és una mesura astronòmica que equival aproximadament a 3.260 milions d'anys llum.

Gairebé totes els senyals d'ones gravitacionals confirmades fins avui provenen d'una fusió binària, ja sigui entre dos forats negres o dues estrelles de neutrons, per la qual cosa aquesta és la primera hipòtesi que veuen els científics, que creuen estar davant la fusió més gran entre dos forats negres amb masses de 85 i 66 vegades la massa del sol.

El nou senyal probablement ve de l'instant en què els dos forats negres es van fusionar. La fusió va crear un forat negre encara més gran, d'unes 142 masses solars, i va alliberar una enorme quantitat d'energia, equivalent a al voltant de 8 masses solars, escampada per l'univers en forma d'ones gravitacionals.

L'equip internacional de científics informa de les seves troballes en dos articles publicats aquest dimecres.

Un, que apareix a Physical Review Letters, detalla el descobriment, i l'altre, a The Astrophysical Journal Letters, analitza les propietats físiques del senyal i les implicacions astrofísiques.

Les masses excepcionalment grans dels dos forats negres originals així com del forat negre final plantegen una gran quantitat de preguntes sobre la seva formació.

Tots els forats negres observats fins avui encaixen en una de dues categories: d'una banda s'han detectat forats negres que mesuren des d'unes poques masses solars fins a desenes de masses solars i es creu que es formen quan moren les estrelles.

D'altra banda, s'han trobat forats negres supermassius, com el del centre de la Via Làctia, que mesuren des de centenars de milers fins a milers de milions de vegades el del nostre sol.

No obstant això, l'últim forat negre de 142 masses solars produït per la fusió GW190521 es troba dins d'un rang de massa intermedi entre els forats negres de massa estel·lar i supermassius, el primer del seu tipus mai detectat.

Els dos forats negres que van produir el forat negre final també semblen ser únics en la seva grandària. Són tan grans que els científics sospiten que un o tots dos poden no haver-se format a partir d'una estrella que col·lapsa, com passa amb la majoria dels forats negres de massa estel·lar.

En tot cas això és una cosa que posaria en qüestió part de les teories vigents de l'evolució estel·lar que podrien haver de ser reescrites.

«El fet que estiguem veient forats negres d'aquestes dimensions farà que molts astrofísics es gratin el cap i intentin esbrinar com es van produir», diu Christensen.