They discover how to detect the slowest gravitational waves by measuring the light from quasars/Descubren como detectar las ondas gravitacionales más lentas midiendo la luz de los cuásares

in #science15 days ago


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Como todos sabéis, las ondas gravitacionales son perturbaciones en la curvatura del espacio-tiempo, generadas por objetos masivos acelerados. Este tipo de ondas, predichas por Einstein, se propagan a la velocidad de la luz comprimiendo y estirando, literalmente, el espacio a su paso. Afortunadamente para nosotros, estas distorsiones del espacio tiempo son extremadamente pequeñas, del orden de la trillonésima parte del diámetro de un protón, lo que dificulta enormemente su detección.

As you all know, gravitational waves are disturbances in the curvature of space-time, generated by accelerated massive objects. These types of waves, predicted by Einstein, propagate at the speed of light, literally compressing and stretching space in their path. Fortunately for us, these distortions in space-time are extremely small—on the order of a quintillionth the diameter of a proton—which makes them extremely difficult to detect.

That's why, with current detection methods based on laser interferometry, we're only able to detect gravitational waves produced by super-violent cosmic events, such as the merger of black holes or neutron stars and supernova explosions. However, slower gravitational waves can't be detected with current technology. These waves are produced by even more massive things, such as pairs of supermassive black holes orbiting each other at the centers of galaxies very far from us.

Es por eso que, con los métodos actuales de detección basados en interferometría laser, solo somos capaces de detectar las ondas gravitacionales producidas por eventos cósmicos super violentos, como la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones y explosiones de supernovas. Pero, las ondas gravitacionales más lentas no se pueden detectar con la tecnología actual. Estas ondas son producidas por cosas aún más masivas, como pares de agujeros negros supermasivos que orbitan uno alrededor del otro en el centro de galaxias que están muy lejos de nosotros.


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Quasars are extremely bright active galactic nuclei powered by supermassive black holes. Because of their great distance, their apparent motion across the sky is barely perceptible over human-scale time periods, so they can be considered fixed points of reference in the universe. When a gravitational wave passes between a quasar and Earth, it distorts space-time in its path.

Los cuásares son núcleos galácticos activos extremadamente brillantes, alimentados por agujeros negros supermasivos. Debido a su gran distancia, su movimiento aparente en el cielo es apenas perceptible durante períodos de tiempo a escala humana, por lo que se pueden considerar como puntos fijos de referencia fijos en el universo. Cuando una onda gravitacional pasa entre un cuásar y la Tierra, distorsiona el espacio-tiempo a su paso.

This distortion affects the path of light coming from the quasar, which bends slightly due to the "stretching and squeezing" of space-time caused by the gravitational wave. Seen from Earth, this bending of light would be observed as a tiny change in the quasar's apparent position in the sky, as if the quasar were wobbling slightly under the pressure of these gravitational waves. Astronomers are using a technique called precision astrometry to try to measure these subtle movements.

Esta distorsión afecta la trayectoria de la luz proveniente del cuásar, que se curva ligeramente debido al "estiramiento y compresión" del espacio-tiempo causado por la onda gravitacional. Vista desde la Tierra, esta curvatura de la luz se observaría como un pequeñísimo cambio en la posición aparente del cuásar en el cielo, como si el cuásar se balanceara ligeramente empujado por estas ondas gravitacionales. Los astrónomos están utilizando una técnica llamada astrometría de precisión para intentar medir estos movimientos sutiles.


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Space observatories such as the European Space Agency's Gaia satellite have been collecting precise data on the positions of billions of celestial objects, including a large number of quasars. The key to identifying the influence of gravitational waves is not just measuring the motion of an individual quasar, but looking for correlated patterns in the motion of many quasars distributed across the sky.

Observatorios espaciales como el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea han estado recopilando datos precisos de las posiciones de miles de millones de objetos celestes, incluyendo una gran cantidad de cuásares. La clave para identificar la influencia de las ondas gravitacionales no es solo medir el movimiento de un cuásar individual, sino buscar patrones correlacionados en el movimiento de muchos cuásares distribuidos por todo el cielo.

Until now, virtually all telescopes that study the universe, whether ground-based or space-based, use electromagnetic waves, from radio waves to gamma rays, to visualize the cosmos. This means that in order to see an object in the universe, it must emit some type of light. By using gravitational waves, we could obtain maps of objects in the universe that had not been discovered until now because they do not interact with light.

Hasta ahora, la práctica totalidad de los telescopios que escrutan el universo, ya sean terrestres o espaciales, utilizan las ondas electromagnéticas, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, para visualizar el cosmos. Esto implica que para poder ver un objeto en el universo este ha de emitir algún tipo de luz. Mediante el uso de ondas gravitacionales se podría obtener mapas de los objetos que pueblan el universo que hasta ahora no se habían descubierto por no interactuar con la luz.

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https://phys.org/news/2025-05-astrophysicist-gravitational.html

https://www.muyinteresante.com/ciencia/ondas-gravitacionales-lentas-cuasares.html