Según la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, dos masas crean ondas gravitacionales. Estos son trastornos en la estructura del espacio -tiempo que se propagan como ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz. Ha sido uno de los descubrimientos científicos más importantes en las últimas décadas que la nueva forma de onda de Einstein podría demostrarse experimentalmente. Esto se logró con la ola gravitacional Ferome Ferome Laser en los Estados Unidos. Ahora hay más detectores y se han medido más de 300 signos de onda gravitacional cósmica. Ahora se ha publicado una nueva señal particularmente clara que recuerda la señal revolucionaria.
Una señal sorpresa y las consecuencias
La primera señal GW150914 se midió solo por los dos láser Ferometri de LIGO (inglés: Observatorio de las ondas gravitacionales láser interferométricas). Los dos detectores en los Estados Unidos, que se instalan en Hanford y Livingston a unos 3000 kilómetros de distancia, tienen una longitud del brazo de cuatro kilómetros cada uno. La señal revolucionaria apareció claramente en ambas herramientas de medición independientemente entre sí con pequeños tiempos de llegada diferentes y permaneció en silencio después de algunas décimas. Su análisis mostró que fue generado por dos agujeros negros con 29 o 36 masas solares, que se unieron en 1.300 millones de años de luz. Debido a la distancia gigantesca, la ola gravitacional viajaba durante más de mil millones de años hasta que golpeó los detectores en la Tierra.
El descubrimiento se anunció después de un análisis detallado en febrero de 2016 con un gran eco de medios. Ya en 2017, tres investigadores significativamente involucrados recibieron el Premio Nobel de Física, incluido el pionero del ferómetro gravitacional para la herida Rainer Weiss Rain -Rain, que desafortunadamente murió el 25 de agosto de 2025 a la edad de 92 años.
El 14 de septiembre celebramos el décimo aniversario de la prueba experimental de las ondas gravitacionales. Fue el comienzo de la era de la astronomía de las ondas gravitacionales. Casi todos los eventos de onda gravitacional medidas por aproximadamente 300 provienen de dos agujeros negros que primero buscan y luego se derrumbaron. Pocas señales provienen de dos estrellas de neutrones, por ejemplo GW170817, o por una pareja irregular de estrella de neutrones y agujero negro. Hasta ahora, el resultado de una catástrofe tan cósmica siempre ha extendido ondas de gravedad y la formación de un solo agujero negro después de la colisión.
La nueva señal GW250114 | La vista muestra la nueva señal de la onda gravitacional GW250114, en la que se han enfrentado dos agujeros negros. Los colores ilustran diferentes tonos de la señal. Por primera vez, se alcanzó la detección de un tercer desbordamiento (inglés: tercer tono). El modelo de vibración está en línea con las predicciones de la teoría general de la relatividad de Einstein.
Nueva adición con Brilliance: GW250114
Con motivo del aniversario, los investigadores han anunciado una nueva señal: GW250114 es el signo más claro de dos agujeros negros hasta ahora, que se han unido en un agujero negro más grande. Al igual que la señal revolucionaria GW150914, GW250114 también proviene de dos agujeros negros, cuyas masas corresponden a la masa de nuestro sol 30-40 veces; La distancia también es comparable. Gracias al progreso en la tecnología, la teoría y el modelado durante diez años, el recién llegado es significativamente más claro y sus propiedades se pueden determinar con precisión.
Set de área de Hawking
Los datos de medición de GW250114 son tan buenos que pueden usarse para probar el área establecida por el famoso Stephen Hawking (1942-2018). En 1971, el vendedor en este teorema requería que la superficie total de un agujero negro, medido por el horizonte de los eventos, no pudiera ser más pequeña. Esto se puede controlar perfectamente en los agujeros negros que se enfrentarán, porque el agujero negro que se acaba de crear debe tener una superficie horizontal más grande que la suma de las dos superficies de los agujeros negros individuales. Este es exactamente el caso, como se puede ver en el evento GW250114. Según la ruta de la señal, ambas superficies de los dos agujeros negros se pueden medir antes de la colisión y el agujero negro que resulta después de la colisión.
Además, GW250114 podría dividirse en vibraciones individuales. Por primera vez, la prueba de una tercera superposición más alta se alcanzó en la fase de suscripción de señal. Las vibraciones se pueden usar para probar la teoría general de la relatividad. El análisis mostró que el modelo de vibración está de acuerdo con la teoría de Einstein y los clásicos agujeros negros giratorios.
Detector LIGO en Livingston, EE. UU. | En Livingston, Louisiana, EE. UU., Es uno de los dos detectores estadounidenses de olas gravitacionales. Su longitud del brazo es de cuatro kilómetros.
Hoy, la colaboración Ligo-Virgo-Kagra (LVK) administra una red internacional global de ondas gravitacionales. Estos son los dos observadores en los Estados Unidos, el detector Virgin en Italia, Kagra en Japón y Geo600 en Alemania. Estos son el láser de Ferometri en forma de L que tienen kilómetros de armas; Solo en Geo600 la longitud del brazo es más pequeña con 600 metros. Solo a través de estas dimensiones y para láser, cuyos rayos a menudo se doblan a lo largo de un brazo, los detectores se vuelven lo suficientemente sensibles como para rastrear pequeñas vibraciones de la tela espacial.
¿Qué más falta en la lista de deseos?
Las colisiones de la estrella de neutrones y el agujero negro son bastante raras de todas las señales medidas. Los investigadores quieren múltiples eventos. Las formas de onda de las explosiones de estrellas son completamente diferentes. Las frecuencias gravitacionales del árbol de estos eventos son aproximadamente cinco veces más altas que las señales típicas de dos agujeros negros, pero hasta ahora se han medido con Ligo & Co., no se han detectado ondas gravitacionales de una supernova.
En 2035, el ferómetro Lisa Lisa Space está programado para comenzar a funcionar. Debido a su gigantesca longitud del brazo de 2.5 millones de kilómetros, puede absorber ondas gravitacionales con frecuencias mucho más bajas que son detectores terrenales ocultos. Esto tiene como objetivo abrir nuevas fuentes: parejas hechas de enanos blancos y agujeros negros extremadamente enormes.
Por supuesto, el Big Bang también debe haber generado ondas gravitacionales. Los cálculos sugieren que esta forma de señal completamente diferente es demasiado débil para rastrearlos con detectores de corriente. Es muy probable que tales pruebas sean largas.
