En 2019, los detectores de olas gravitacionales en la Tierra recogieron una señal que dejó a los científicos desconcertados.
Las ondas gravitacionales son ondas en la tela del espacio y el tiempo, generalmente creadas cuando los objetos masivos y densos como los agujeros negros chocan.
Pero con menos de una décima de segundo largo, esta explosión repentina fue mucho más corta que los chirridos prolongados normalmente producidos por fusionar agujeros negros.
Ahora, los investigadores piensan que esta extraña señal, denominada GW190521, podría haber llegado de un universo paralelo.
En un artículo previo a la impresión, un equipo dirigido por el Dr. Qi Lai de la Universidad de la Academia de Ciencias de la Universidad de China argumenta que GW190521 podría ser un ‘eco’ de un colapso de un agujero de gusano.
Si una colisión de dos agujeros negros era lo suficientemente potente como para crear un túnel entre los universos, la señal gravitacional podría pasar por la garganta del agujero de gusano hacia nuestro cosmos.
Dado que el agujero de gusano solo estaría abierto por muy poco tiempo, esto explicaría por qué GW190521 parece cortar abruptamente.
Aunque su modelado sugiere que este escenario no es muy probable, el Dr. Lai dice que la evidencia no puede descartar que la señal viajó a la Tierra desde otro universo.
Investigadores de la Academia de Ciencias de China dicen que la señal extraña podría haber viajado a la Tierra desde otro universo (imagen de stock)
La señal, conocida como GW190521, tenía menos de 10 milisegundos de longitud y carecía de la señal de aumento normal asociada con dos agujeros negros en espiral entre sí.
Los investigadores modelaron cómo se vería esta señal de agujero de gusano (ilustrado) y lo compararon con los datos reales de GW190521. Descubrieron que los datos no podían descartar un agujero de gusano como explicación
Según la teoría de la relatividad de Einstein, los objetos con estiramiento de masa y tirar de la tela del espacio -tiempo, como los pesos colocados en la superficie de un trampolín.
Una consecuencia importante de esto es que las colisiones entre objetos muy masivos crean ondas que se extienden por el tejido de la realidad a través de enormes distancias.
Cuando pares de agujeros negros, conocidos como agujeros negros binarios, en espiral entre sí, sus campos gravitacionales interactúan y generan ondas propias que se fortalecen a medida que los vacíos se acercan.
Eso le da a la señal producida al fusionar los agujeros negros binarios un patrón ascendente similar a Chirp, que es un signo revelador de una colisión de agujeros negros.
Hasta ahora, los científicos han usado ondas gravitacionales para detectar alrededor de 300 colisiones entre agujeros negros binarios, cada una produciendo el mismo chirrido prolongado.
Lo que hace que GW190521 sea tan inusual es que le falta la parte ascendente de la señal producida cuando los agujeros negros en espiral hacia adentro.
Dado que el objeto resultante era aproximadamente 141 veces la masa del sol, los científicos deberían haber podido detectar esta parte de la señal si ocurriera.
Actualmente, la mejor explicación para esta señal inusual es un encuentro casual entre dos agujeros negros que se rompieron directamente entre sí sin en espiral.
En 2019, los científicos detectaron una explosión de ondas gravitacionales, las ondas en el espacio -tiempo generalmente causadas por colisionar agujeros negros, que no coinciden con ninguna otra señal previamente registrada. Foto: la impresión del artista de dos agujeros negros que colisionan
Si la colisión entre dos agujeros negros creara brevemente un agujero de gusano, el eco de su colisión pasaría por la garganta del agujero de gusano en nuestro universo, donde aparecería como una breve explosión de ondas gravitacionales
Sin embargo, el Dr. Lai dice que un agujero de gusano en otro universo también es una explicación plausible.
En su artículo, el Dr. Lai y sus coautores escriben: “El agujero de gusano representa un objeto de este tipo que conecta dos universos separados o dos regiones distantes en un solo universo a través de una garganta”.
Si la fusión de dos agujeros negros produjera un agujero de gusano de corta duración como este, podríamos escuchar un breve fragmento del chirrido que resonaba en nuestro propio universo.
Cuando el agujero de gusano se apaga, la señal se cortaría para dejar una explosión muy breve de ondas gravitacionales.
El Dr. Lai agrega: “La señal de anillo después de BBHS (agujeros negros binarios) fusionados en otro universo puede pasar por la garganta de un agujero de gusano y ser detectado en nuestro universo como un pulso de eco de corta duración”.
El Dr. Lai y sus colegas crearon un modelo matemático de cómo sería esta señal de agujero de gusano y lo compararía con los datos de la señal real GW190521 capturada por los detectores de onda gravitacional LIGO y Virgo.
Los investigadores también crearon un modelo para una colisión repentina en nuestro propio universo y compararon los resultados.
Descubrieron que el modelo de colisión estándar se ajustaba mejor a los datos, pero solo.
Actualmente, la mejor explicación para GW190521 (ilustrado) es que un encuentro casual entre dos agujeros negros que chocaron repentinamente sin espiral entre sí. Pero un agujero de gusano sigue siendo una explicación viable
Eso significa que el modelo Wormhole sigue siendo una explicación viable para la colisión GW190521.
En su artículo, los investigadores escriben que la preferencia por la colisión estándar “no era lo suficientemente significativa como para descartar la posibilidad de que el modelo Echo-for-wormhole sea una hipótesis viable para el evento GW190521”.
Si es cierto, esto no solo demostraría que existen agujeros de gusano, sino que también les darían a los científicos una nueva herramienta poderosa para estudiarlos.
Eso permitiría a los científicos su primer vistazo a un universo más allá del nuestro.
Detector LIGO: dos observatorios que detectan ondas gravitacionales de eventos de escala galáctica
LIGO se compone de dos observatorios que detectan ondas gravitacionales dividiendo un haz láser y enviándolo por los túneles de varios millas de largo antes de fusionar las ondas de luz nuevamente.
Una onda gravitacional que pasa cambia la forma del espacio por una pequeña cantidad, y el LIGO se construyó con la capacidad de medir un cambio en la distancia, solo una diez milésimas el ancho de un protón.
Sin embargo, esta sensibilidad significa que se puede detectar cualquier cantidad de ruido, incluso personas que corren en el sitio o gotas de lluvia.
Los detectores de LIGO son interferómetros que brillan en un láser a través de un vacío hacia abajo dos brazos en forma de L que cada uno tiene cada uno 2.5 millas (cuatro kilómetros) de longitud.
La luz del láser rebota de un lado a otro entre los espejos en cada extremo de la L, y los científicos miden la longitud de ambos brazos usando la luz.
Si hay una perturbación en el espacio-tiempo, como una ola gravitacional, el tiempo que toma la luz para viajar, la distancia será ligeramente diferente en cada brazo, lo que hace que un brazo se vea más largo que el otro.
LIGO (en la foto) está compuesto por dos observatorios que detectan ondas gravitacionales dividiendo un haz láser y enviándolo por varios túneles de largo milla (kilómetro) de largo antes de fusionar las ondas de luz nuevamente
Los científicos de LIGO miden la interferencia en las dos vigas de luz cuando regresan para reunirse, lo que revela información sobre la perturbación del espacio-tiempo.
Asegúrese de que los resultados sean precisos, LIGO utiliza dos observatorios, 1,870 millas (3.000 kilómetros) de distancia, que funcionan sincrónicamente, cada uno de los dos observaciones del otro.
El ruido en cada detector debe estar completamente sin correlacionar, lo que significa que un ruido como una tormenta cercana, un detector, no aparece como ruido en el otro.
Algunas de las fuentes de ‘ruido’ en el equipo dicen que confirman incluyen: ‘un’ silbido ‘constante de los fotones que llegan como gotas de lluvia en nuestros detectores de luz; retumbas del ruido sísmico como terremotos y los océanos que golpean la corteza terrestre; Vientos fuertes sacudiendo los edificios lo suficiente como para afectar a nuestros detectores.
Sin embargo, si se encuentra una onda gravitacional, debe crear una señal similar en ambos instrumentos casi simultáneamente.
