15 de enero de 2007

Las supercuerdas producirían ondas gravitacionales detectables

Imagen: Matt DePies/UW

Einstein teorizó, hace ya mucho tiempo, que la materia, en movimiento, podría torcer el espacio tiempo cuatridimensional, enviando ondas gravitacionales. Nadie las ha observado, pero un equipo de científicos de la Universidad de Washington, liderados por Craig Hogan y Matt DePies, piensa que es posible detectar tales ondas, provenientes de unas estructuras delgadas denominadas supercuerdas cósmicas.

Muchos físicos consideran que la compleja - a veces controversial - teoría de las cuerdas es una candidata líder para unificar sus conocimientos acerca de las cuatros fuerzas básicas de la naturaleza: gravedad, electromagnética, débil y fuerte. La teoría de las cuerdas es a veces criticada por ser inestable o incluso poco científica, pero algunas versiones ahora predicen un comportamiento exótico con efectos observables: la formación de supercuerdas cósmicas, estrechos tubos de energía liberados desde el comienzo del Universo, que han sido estirados a enormes longitudes por la expansión del Universo, mencionó el cosmólogo Craig Hogan.

Si las teorías son correctas, hay incontables supercuerdas estiradas como una goma de borrar del tamaño de una galaxia. Éstas parecen tubos ultra-delgados con algo del vacío del Universo temprano, preservado en su interior, dijo Hogan. Las cuerdas pueden formar bucles que pueden cerrarse, y emitir ondas gravitacionales mientras decaen hasta, eventualmente, desaparecer.

"Son tan livianas que no pueden tener efecto en la estructura cósmica, pero ellas crean este baño de ondas gravitacional debido a su decaimiento", contó Hogan.

La teoría sostiene que, cada vez que algo se mueve, emites una onda gravitacional. Los agujeros negros en colisión emiten más ondas que cualquier otra cosa, típicamente, un millón de veces más que la energía producida por todas las galaxias del universo. Mientras que alguna ondas gravitacionales podrían ocurrir a frecuencias audibles, la mayoría de las fuentes son de baja frecuencia, 10 a 20 octavas debajo del rango audible del ser humano.

"Las grandes masas tienden a tomar un largo tiempo para moverse, por lo que hay mayor cantidad de fuentes a bajas frecuencias", dijo. "Detectar tales vibraciones podría agregar el sonido de fondo a las hermosas imágenes de astronomía que estamos acostumbrados a observar".

Un observatorio orbital propuesto llamado: Antena Espacial de Interferómetro Láser, LISA, desarrollada por la NASA, podría proveer las primeras mediciones de ondas gravitacionales de muy baja frecuencia, quizás las primeras medidas a cualquier frecuencia, señaló Hogan. Además de las fuentes esperadas, tales como las estrellas binarias y los agujeros negros, tales señales podrían incluir la primera evidencia directa de las supercuerdas cósmicas.

"Si vemos algo de este fondo, tendremos evidencia física real que estas cuerdas existen", indicó.

Los cálculos para las ondas gravitacionales generadas por las cuerdas, así como la gran factibilidad de la misión de la antena espacial, fueron presentados el 8 de enero de 2007 en un póster en la Reunión de la Sociedad Americana de Astronomía.

Un proyecto basado en observaciones terrestres, llamado Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser, LIGWO, también esta pretendiendo observar las ondas, pero está buscando en frecuencias más altas, donde Hogan piensa que las supercuerdas podrían ser mucho más difíciles de detectar. Esto es debido a que el ruido de fondo dificultaría la identificación de las ondas emitidas por las cuerdas.

"Las cuerdas, si existen, son parte del ruido, pero queremos escuchar a frecuencias más bajas para tratar de detectarlas".

Más información en:
http://uwnews.washington.edu/