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Background murmullo cósmico Ondas gravitacionales
Con
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Gastón Giribet explica que la colaboración NANOGrav ha estado midiendo señales durante 15 años, y hace once años lograron medir el 'background', o murmullo cósmico de ondas gravitacionales.
…lo que eso genera, esa perturbación, lo que genera es una suerte de retardo en ese pulso de los sesenta y tantos pulsars que medimos con mucha precisión; generaría un pequeño letargo y eso uno podría reconstruir el pasaje de una onda gravitacional. Y esta colaboración Nanograf lleva 15 años midiendo esto; recordarán que hace, cuando cumplían 11 años y tanto de medición hubo un gran resultado, un anuncio de resultados porque Nanograf había medido, había logrado medir el background, una suerte de murmullo cósmico de ondas gravitacionales, como si fuese un murmullo pero no de sonidos, sino de ondas gravitacionales de muy baja frecuencia, que se interpretaba como el murmullo de un montón de sistemas binarios de agujeros negros en diferentes galaxias en el universo interactuando todo el tiempo. Me pareció un resultado maravilloso hace unos años. Bueno, este trabajo nuevo de Nanograv, que Nanograv es una colaboración enorme. Un momentito, Gastón; antes de que pase de esta introducción tan buena que has hecho al trabajo en concreto para decir que hay otras colaboraciones que también están haciendo algo…
Significado #1 · Palabras #1
Gastón Giribet continúa hablando sobre las evidencias obtenidas a través de ondas gravitacionales, específicamente aquellas medidas en LIGO, Virgo y KAGRA.
Habla: Gastón GiribetPalabras #13ondas gravitacionales medidas en ligocoalescencia agujeros negros ligo virgo kagrámasa solar coalescencia agujeros negros…que es suficientemente masiva, colapsa y forma un agujero negro. Y bueno, luego creemos que estos agujeros negros colisionan y forman agujeros negros de segunda generación, que pueden alcanzar decenas de masas solares o varias decenas de masas solares; y de Esos tenemos evidencia de mucho tipo. Tenemos evidencias, pero en particular hablemos hoy de ondas gravitacionales: son las ondas gravitacionales que medimos en LIGO, Virgo y KAGRA. Estas son estas ondas gravitacionales generadas por la coalescencia de dos agujeros negros de algunas masas solares, decenas de masas solares, 80 masas solares. Ahora los agujeros negros más grandes, que hay ciertas dudas acerca de cómo se formaron, agujeros negros supermasivos que ya estaban presentes en el universo joven; creemos que el modelo favorecido es que se fueron, a ver, al principio el universo joven, no…
Gastón Giribet explica la diferencia entre lo que pueden medir los observatorios LIGO, Virgo y KAGRA y el proyecto NANOGrav en términos de las ondas gravitacionales detectables.
Habla: Gastón GiribetPalabras #12coalescencia agujeros negros estelares ligovonda gravitacional velocidad de la luzlongitud onda fenómenos coalescentesdetectores terrestres ondas gravitacionales…de resultados. La idea es maravillosa; es cómo medir ondas gravitacionales pero de longitud de onda más grande, estamos hablando de 10 a 18 metros, es decir, frecuencias de nanohertz en ondas gravitacionales. ¿Por qué esto es distinto a LIGO, KAGRA y Virgo? Porque LIGO, Virgo y KAGRA lo que pueden medir son las ondas gravitacionales generadas por la coalescencia de dos agujeros negros estelares o por caso un agujero negro estelar y una estrella de neutrones, o por caso dos estrellas de neutrones. ¿Por qué? Porque bueno, la frecuencia de la onda gravitacional, recuerden, las ondas gravitacionales viajan a la velocidad de la luz. Así que hablar de una frecuencia es hablar inmediatamente de la longitud de onda. Entonces, la longitud de onda o la frecuencia de la onda gravitacional depende de las velocidades y escalas alcanzadas del fenómeno que le da origen. Entonces, las ondas gravitacionales que uno observa en LIGO, en los detectores terrestres, son ondas gravitacionales generadas por, si uno calcula las escalas, por coalescencia. De dos agujeros negros estelares pueden tener 10 masas solares o algunas decenas de masas solares. Ahora, ¿qué pasa cuando dos agujeros negros supermasivos, que son muchísimo más grandes, entran uno en danza con el otro y empiezan a generar ondas…
Gastón Giribet explica que la colaboración NANOGrav ha estado midiendo señales durante 15 años, y hace once años lograron medir el 'background', o murmullo cósmico de ondas gravitacionales.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1colaboración nanograf midiendo señalesbackground murmullo cósmico ondas gravitacionalesondas gravitacionales baja frecuencia galaxiassistemas binarios agujeros negros universo…lo que eso genera, esa perturbación, lo que genera es una suerte de retardo en ese pulso de los sesenta y tantos pulsars que medimos con mucha precisión; generaría un pequeño letargo y eso uno podría reconstruir el pasaje de una onda gravitacional. Y esta colaboración Nanograf lleva 15 años midiendo esto; recordarán que hace, cuando cumplían 11 años y tanto de medición hubo un gran resultado, un anuncio de resultados porque Nanograf había medido, había logrado medir el background, una suerte de murmullo cósmico de ondas gravitacionales, como si fuese un murmullo pero no de sonidos, sino de ondas gravitacionales de muy baja frecuencia, que se interpretaba como el murmullo de un montón de sistemas binarios de agujeros negros en diferentes galaxias en el universo interactuando todo el tiempo. Me pareció un resultado maravilloso hace unos años. Bueno, este trabajo nuevo de Nanograv, que Nanograv es una colaboración enorme. Un momentito, Gastón; antes de que pase de esta introducción tan buena que has hecho al trabajo en concreto para decir que hay otras colaboraciones que también están haciendo algo…
Gastón Giribet explica cómo se podría utilizar el monitoreo de pulsars como un detector gigante de ondas gravitacionales para identificar su origen.
Habla: Gastón GiribetPalabras #2pulsars como detector ondas gravitacionalesvariaciones estadisticas onda gravitacionalagujeros negros supermasivos murmullo galácticodetección ondas gravitacionales sensibilidad actual…y este resultado es como decía el título del trabajo es el conjunto de datos de 15 años y esta búsqueda enfocada, y ahora vamos a decir que quiere decir enfocada de la búsqueda de agujeros negros, de sistemas binarios de agujeros negros supermasivos. La idea es esta: si uno quisiese usar este gran galáctico detector de ondas gravitacionales, que es monitorear estos pulsars, y saber de dónde vienen las ondas, supongamos que uno detecta una onda, entre todo este murmullo de un montón de agujeros negros supermasivos, de pares de agujeros negros supermasivos orbitando uno en torno al otro y girando ese murmullo, pero en ese murmullo uno puede decir: bueno, hay como pequeñas variaciones que yo podría estadísticamente interpretar como una onda gravitacional que viene de tal lugar, de tal otro lugar, de tal otro lugar. Eso la verdad que es muy difícil con la sensibilidad que se tiene hoy, pero lo que se hizo acá, que es muy ingenioso. Es primero hacer una búsqueda, por eso el subtítulo del trabajo dice Target Searches, o sea, búsquedas dirigidas o enfocadas. Que es, uno sabe los candidatos que tiene, tiene algunos parámetros de esos candidatos. Ahora vamos a hablar de cómo se estiman esos…
Gastón Giribet explica cómo se realiza un análisis estadístico detallado de 114 candidatos a galaxias con evidencia electromagnética para determinar si las señales detectadas durante 15 años por NANOGRAV podrían provenir de agujeros negros supermasivos.
Habla: Gastón GiribetPalabras #7análisis estadístico nanogravondas gravitacionales detectadas nanogravagujeros negros supermasivos candidatosevidencia electromagnética agujeros negros…este trabajo; consideran 114 candidatos a tener en sus centros no un agujero negro supermasivo sino dos. Entonces, por lo que decíamos antes, por la variabilidad de la imagen, por la presencia de flores periódicos cada tanto, entonces en este trabajo lo que Hacen es consideran estos 114 y hacen un análisis estadístico muy fino, detallado, de si hay una evidencia estadística de que los datos de 15 años de Nanograf de todas estas ondas gravitacionales detectadas, teniendo en cuenta el background y un análisis estadístico cuidadoso de la señal, si uno puede indicar: tenemos tal candidato en tal lugar, en tal otro lugar, cuya masa más o menos podemos estimar, y en todo esto se estima por evidencia electromagnética nada más, y podemos decir: ah, con estos datos indicados, buscando, no pensando, che, ¿de dónde puede venir una onda gravitacional?, sino, ah, teniendo en cuenta estos 114 candidatos, puede ser que estemos detectando entre nuestras señales de 15 años de ondas gravitacionales los agujeros negros supermasivos, que son dos, que están en tal candidato y están coaleciendo uno en torno al otro. Esto sería importantísimo, porque sería la primera vez que se detectan sistemas binarios de agujeros negros supermasivos con ondas gravitacionales. Entonces eso es lo que hicieron estos autores, Mingarelli y sus colaboradores, como decía, es una cosa enorme.…
Gastón Giribet aclara la diferencia entre las ondas gravitacionales primordiales y aquellas generadas por agujeros negros primordiales, interpretando la pregunta de Héctor Socas sobre la escala necesaria para buscarlas.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #5ondas gravitacionales primordiales inflaciónfondo cósmico microondas ondas gravitacionaleshector socas escala ondas gravitacionales…aproximación, pregunta si existe alguna idea sobre a qué escala se deberían buscar las ondas gravitacionales primordiales, algo similar y anterior al CMB pero en gravedad, ¿será suficiente con Lysa o NANOGRAV? Y yo diría que, o sea, se está refiriendo a Las ondas gravitacionales, entiendo, de la inflación, que se supone que debió haber producido una huella. Acá hay que separar dos posibles interpretaciones: las ondas gravitacionales primordiales no son las ondas gravitacionales generadas por agujeros negros primordiales. Eso no pasa, no hay, porque no gravitan uno en torno al otro, son particulitas. En cambio, las ondas gravitacionales primordiales sí es lo que interpreta Héctor; yo que interpretaría lo mismo. Exacto, yo entiendo la pregunta en esos términos, que se refiere a la inflación, que hemos hablado también a veces, que debió haber dejado una huella de ondas gravitacionales en el fondo cósmico de microondas, o sea, en la radiación de microondas de luz que vemos hoy en día. Entonces, en principio ese fondo debería estar ahí, pero es extremadamente débil. Tiene un espectro amplio, está en muchas longitudes de onda, pero en casi todos los rangos está muy por debajo; es muy subdominante con respecto a otras fuentes que lo tapan, ya sean las fusiones de agujeros negros, ya sean esto de lo que estamos hablando…
Héctor Socas explica una posible forma de detectar ondas gravitacionales primordiales, sugiriendo el análisis de la polarización del fondo cósmico de microondas.
Habla: Héctor SocasPalabras #3polarización del fondo cósmico de microondasanálisis precisión polarización cmb…que, según algunos modelos, porque tampoco sabemos exactamente cómo fue la inflación; hay muchos modelos, hay algunos modelos que predicen que la ISA podría ser sensible en algunos rangos si esos modelos fueran los correctos, pero es bastante especulativo. Entonces, nuestra mejor forma de intentar detectar esas ondas gravitacionales primordiales sería indirectamente en los modos B que dejan en el fondo cósmico de microondas. O sea, si pudiéramos analizar bien, con mucha precisión, la polarización en el fondo cósmico de microondas, esa polarización, la polarización es un vector, tiene dirección, ¿no? Al contrario que la intensidad, que solamente es un numerito. Es un escalar, la polarización tiene una dirección. Entonces, cuando tienes un campo en el que cada punto tiene una dirección, eso se puede descomponer en lo que se llama la componente radial en cada punto; eso se llama en modo E y una componente que va…
Héctor Socas explica cómo los modos B en la polarización del fondo cósmico de microondas están relacionados con las ondas gravitacionales primordiales, sugiriendo que esta es la mejor manera de detectarlas.
Habla: Héctor SocasSignificado #14 · Palabras #4modos b polarización fondo cósmicoondas gravitacionales primordiales detecciónpolarización fondo cósmico microondas punto…la polarización tiene una dirección. Entonces, cuando tienes un campo en el que cada punto tiene una dirección, eso se puede descomponer en lo que se llama la componente radial en cada punto; eso se llama en modo E y una componente que va alrededor de cada Punto que es lo que se llama en modo B. Entonces resulta que los modos B, como la polarización en cada punto del fondo cósmico de microondas tiene una componente de giro alrededor de cada punto. Esos modos B están relacionados directamente con las ondas gravitacionales primordiales y esa sería la mejor forma de detectarlas. Que dicho sea de paso, también hay que desenmascararlo, que también tiene un ruido que lo ocupa porque lo miramos desde la galaxia. Recordaremos todos que esto es lo que creyó haber detectado Biceps en 2014, que durante varios meses hubo un debate a ver si…
Francis Villatoro explica que las ondas gravitacionales de origen cosmológico tienen frecuencias del orden del attohercio y se sitúan en un rango entre nanohercios, microhercios y milihercios.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2ondas gravitacionales atoherciorango nanohercios microhercios miliherciosobservación ondas gravitacionales cosmológico…a ver si había detectado eso. Después supimos que no porque no estaba subestimado el ruido. Mejor dicho, la polarización de modo B, pero producido por nuestra propia galaxia y no de origen primordial. Sí, de lo que ha comentado Héctor, dejar claro que las ondas gravitacionales de origen cosmológico tienen frecuencias del orden del ato hercio del orden de 10 a la menos 18 hercios. Liza va a trabajar alrededor de, parecido a lo de Nanograv y más arriba, o sea, nanohercios, microhercios, milihercios, es un rango. Liza no va a poder observar ondas gravitacionales de origen cosmológico. Lo que ha dicho Héctor, hay teorías súper exageradas, pero Terribles, ¿no? Yo estiro el modelo teórico y hago un *found tuning* de terrible y lo muevo de los atohercios a los nanohercios o microhercios, es decir, muevo la frecuencia un millón, mil millones de veces y ya lo meto en el rango de Liza, pero no, Liza no…
Francis Villatoro explica las implicaciones de observar ondas gravitacionales de origen cosmológico, señalando que su detección indicaría un universo muy diferente al actual y requeriría telescopios espaciales especializados para analizar el fondo cósmico de microondas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12 · Palabras #10ondas gravitacionales origen cosmológicotelescopios espaciales fondo cósmico microondasvelo galáctico emisión polarizada…y hago un *found tuning* de terrible y lo muevo de los atohercios a los nanohercios o microhercios, es decir, muevo la frecuencia un millón, mil millones de veces y ya lo meto en el rango de Liza, pero no, Liza no va a observar ondas gravitacionales de. Origen cosmológico, lo que esperamos a ver si observara esas señales, realmente el universo sería muy diferente a como es y probablemente ninguno de nosotros existiría. Dejemos las cosas claras: esto se va a observar con telescopios espaciales que observan el fondo cósmico de microondas, con volómetros y obviamente el gran problema es lo que ha dicho Héctor. Hay un velo galáctico, hay una emisión polarizada en el Régimen de las microondas debido al polvo que rodea nuestra galaxia, que habrá que entender perfectamente con extremo detalle para poderla eliminar. Y no se sabe si esa eliminación acabará siendo efectiva o no, pero los humanos somos muy poderosos a la hora…
Gastón Giribet explica cómo la expansión del universo afecta a las longitudes de onda de las ondas gravitacionales primordiales y su relación con la distribución de materia.
Habla: Gastón GiribetSignificado #10expansión del universo longitudes ondaondas gravitacionales imprint distribución materiainhomogeneidad distribución de materia…yo aquí no tengo nada que ver. Una forma intuitiva de entender por qué se dan tan grandes las longitudes de ondas porque estas son cosas que pasaron en el universo muy temprano, tenían escalas razonables comparadas con el universo en aquel momento, pero el Universo se va expandiendo y con el universo se expande con ella la longitud de onda de cualquier imprint que estas ondas gravitacionales hayan dejado en la sutil inhomogeneidad, en la distribución de materia. Serían enormes como el universo lo es, digamos. Pues nada, hay un montón de preguntas más súper interesantes, pero yo no sé ustedes, pero yo me tengo que ir. Sobre todo porque seamos cuatro horas de programa más o menos, bueno, creo que se ha tirado también un poco ese número, pero vale. Yo quiero apuntar que hay seis microsegundos más hoy, entonces tampoco es para tanto. De Gastón, gracias a China, hay seis…