L’astronomia d’ones gravitatòries agafa embranzida

BarcelonaEls forats negres estan de moda. Fa unes setmanes va fer la volta al món la primera imatge d’un d’aquests monstres, captada al cor de la galàxia M87, a 55 milions d’anys llum de la Terra. A falta d’una denominació més popular, científics i periodistes s’hi van referir amb un discret M87*. Des de fa uns dies, però, aquest objecte té un nom més atractiu: Powehi. Així l’ha batejat el professor de llengua hawaiana Larry Kimura. El terme Powehi apareix en el Kumulipo, un cant hawaià del segle XVIII sobre la creació, i significa “font fosca i profunda de creació interminable honorada amb embelliments”.

La nova finestra a l’Univers

Mentre a principis d’abril els 200 astrònoms del projecte Event Horizon Telescope (EHT) donaven els últims retocs a la imatge de Powehi, arrencava un nou període d’observació d’ones gravitatòries als observatoris LIGO (Estats Units) i Virgo (Itàlia) caracteritzat per un augment en la sensibilitat dels aparells: s’ha multiplicat per sis des que es van posar en marxa el 2010 i encara s’ha de multiplicar per deu el 2021 per assolir la sensibilitat prevista en el disseny. Durant el període anterior, que va durar nou mesos, es van observar set fusions de forats negres i una d’estrelles de neutrons. Anteriorment s’havien detectat tres fusions de forats negres més.

Ara, en tan sols un mes d’operació, els detectors ja han donat alertes de cinc possibles esdeveniments. Tres poden correspondre a noves fusions de forats negres. Dels altres dos, n’hi ha un que podria ser la segona observació d’una fusió d’estrelles de neutrons, mentre que l’altre podria representar un esdeveniment que fins ara no s’havia observat fins mai: la fusió d’un forat negre i una estrella de neutrons.

“Amb l’augment de sensibilitat era d’esperar que aquestes observacions passessin a ser més ordinàries”, explica Alicia Sintes, investigadora principal del grup de recerca en física gravitacional de la Universitat de les Illes Balears (UIB), que col·labora amb els observatoris LIGO i Virgo. “Tot i això, no hi ha res confirmat, perquè encara s’estan analitzant les dades”, avisa. I és que els nous senyals captats pels detectors són molt menys intensos que les primeres ones gravitatòries detectades el 2015. Gràcies a l’augment de sensibilitat, l’abast dels detectors és més ampli i, per tant, es poden identificar senyals que s’han originat més lluny -a 500 i 1.200 milions d’anys llum de la Terra, en els dos últims casos-. Aquests senyals, però, són més febles i més difícils d’interpretar. Tal com ha explicat el físic Patrick Brady, de la Universitat de Wisconsin-Milwaukee, en un comunicat, “identificar aquest senyal és com sentir algú que xiuxiueja en un bar ple de gent: pot ser difícil entendre el xiuxiueig, i fins i tot pot ser difícil estar segur que s’ha arribat a xiuxiuejar”.

Astronomia de multimissatgers

Quan els detectors d’ones gravitatòries detecten senyals que poden correspondre a estrelles de neutrons, envien un avís a observatoris astronòmics de tot el món perquè enfoquin els telescopis en la direcció adequada i puguin recollir la llum generada en el procés. D’aquesta manera, combinant l’observació d’ones gravitatòries i ones electromagnètiques, es pot obtenir molta informació del fenomen. De moment, però, cap observatori s’ha pronunciat encara sobre els últims esdeveniments.

Com que en el procés de fusió és probable que el forat negre espellifi l’estrella de neutrons, en cas que es confirmés la detecció el descobriment permetria conèixer molt millor aquests objectes tan exòtics que són els estels de neutrons, uns cossos que contenen una massa equivalent a la del Sol en un radi de deu quilòmetres (una culleradeta d’estrella de neutrons pesa mil milions de tones). També permetria posar a prova la teoria de la relativitat general d’Einstein en un nou context.

Emoció per una nova era

Malgrat la prudència que els caracteritza, els científics no aconsegueixen amagar l’emoció del moment dolç que viu l’astronomia. “Un estudiant del nostre grup s’està tres mesos treballant en una de les sales de control de l’observatori LIGO i... És un període extremament emocionant!”, diu Sintes. “Els propers anys esperem fer centenars de deteccions”, pronostica amb optimisme Sascha Husa, també investigador de la UIB. “Espero que els propers onze mesos es detectin molts més senyals interessants -afegeix Sintes-, en particular senyals d’esdeveniments que no hem vist fins ara, com estels de neutrons solitaris dins de la nostra galàxia. Fa vint anys que els estic buscant”. La nova era de l’astronomia que, amb cautela, es va anunciar el 2016 ja és aquí.