Las ondas gravitacionales son vibraciones del espacio-tiempo predichas por la teoría general de la relatividad. Una serie de experimentos están tratando de detectar ondas gravitatorias tras medir pequeños cambios en la separación de dos masas que se espera ocurra cuando las ondas atraviesan un detector. Sin embargo, nadie ha tenido éxito hasta el momento y la mayoría de pruebas convincentes de ondas gravitatorias hasta ahora son del periodo orbital del sistema de estrellas binario Hulse-Taylor(pulsar PSR1913+16)el cual está disminuyendo en el porcentaje exacto asociado con la emisión de ondas gravitacionales.
Con un poco de suerte, sin embargo, la primera detección directa de las ondas podría ocurrir si se produce una supernova en nuestra propia galaxia. Esa explosión estelar masiva produce una gran cantidad de luz y otras radiaciones, las cuales podrían ayudar a los físicos a reducir su búsqueda a el momento preciso en que las ondas gravitatorias llegan a la Tierra. Esto sería una gran ayuda para el aumento de la sensibilidad de los detectores de ondas gravitacionales.
Cuando la radiación de la supernova SN 1987A fue detectada en la Tierra (en 1987), los físicos se dieron cuenta de que incluía un pulso de neutrinos - o más precisamente, de electrones antineutrinos. Ahora, Francesco Vissani y colegas en el Gran Sasso Laboratory y el INFN en Torino han hecho cálculos que sugieren que la detección de neutrinos desde una supernova cercana podría permitir a los detectores de ondas gravitacionales hacer su primer descubrimiento.
imágen de la supernova SN 1987A tomada por el telescopio Hubble.(Crédito: NASA).
las ondas gravitacionales son fluctuaciones generadas en la curvatura del espacio-tiempo que se propagan como ondas.
El centro de su teoría es la idea de que las ondas gravitatorias lo suficientemente grandes para ser detectadas se crean cuando la supernova alcanza la fase de "rebote". Esto ocurre cuando el corazón de hierro de la estrella colapsa rápidamente a la densidad de un núcleo. El material que llega rebota del núcleo central, que es incompresible, resultando es una fuerte aceleración hacia el exterior de enormes cantidades de materia.
Para una típica supernova, Vissani y sus colegas calcularon que este rebote debería durar alrededor de 30 ms – creando un estallido de ondas gravitatorias de aproximadamente la misma duración. La mayoría de los astrofísicos coinciden en que el pulso de neutrinos de una supernova procede del “rebote”por alrededor de 3 ms. Utilizando un modelo desarrollado a partir del análisis de neutrinos y otros datos de SN 1987A, el equipo calculó el tiempo de retraso entre la detección de los neutrinos en detectores en la Tierra y la llegada de ondas gravitatorias.
La físicos concluyeron que la detección de neutrinos podrían utilizarse para estrechar el tiempo de llegada de las ondas gravitatorias a una incertidumbre de unos 10 ms.
Según Edward Daw de la Universidad de Sheffield, los detectores de ondas gravitacionales existentes operan sobre la base de que el tiempo de llegada de las ondas puede ser identificado dentro de 100 ms. Él advierte que, si bien los nuevos resultados no significan necesariamente que esto puede ser reducido por un factor de diez, cualquier reducción significativa es agradable.
"Esta es una mejora útil, especialmente si se requieren señales coincidentes entre múltiples Interferómetros de ondas gravitacionales dentro de esta ventana de tiempo", dijo a physicsworld.com. Si tres detectores son usados , un factor de 10 en la reducción significa que la probabilidad de una falsa detección debido a ruido en todos los detectores se reduce en un factor de 1000. Esto significa que el umbral de ruido de los detectores se puede reducir, haciéndolos más sensibles a las ondas gravitatorias.
Daw, quien trabaja sobre los detectores de ondas gravitacionales LIGO, señala que los cálculos de Vissani sugieren que LIGO no sería capaz de detectar ondas gravitatorias de una supernova como SN 1987A - incluso usando la activación de neutrinos. Esto se debe a que la supernova se produjo fuera de la Vía Láctea. En lugar de ello, los científicos tendrán que esperar hasta que la próxima supernova se detecte en nuestra galaxia - algo que se espera se produzca sólo unas pocas veces en un siglo.
Vamos a esperar que sucede cuando todos los detectores de neutrinos y de ondas gravitacionales esten encendidos.
Los cálculos se presentan en Physical Review Letters .
fuente de la información:
http://physicsworld.com/cws/article/news/40131
