Els científics responsables dels observatoris detectors d’ones gravitacionals LIGO i Virgo han anunciat aquest dimecres que han detectat la font més gran d’aquest fenomen registrada fins ara i han admès que la seva troballa genera en realitat més preguntes que respostes. Així ho va considerar Alan Weinstein, membre de LIGO (sigles en anglès d’Observatori d’Ones Gravitacionals per Interferometria Làser) i professor de física a l’Institut Tecnològic de Califòrnia (Caltech), al presentar la troballa.
Una ona gravitacional és una ona invisible que es desplaça a la velocitat de la llum. Albert Einstein va postular la seva existència ja el 1915, com a part de la teoria de la relativitat general, però el fenomen només es va detectar experimentalment el 2015 precisament a través de LIGO. Són difícils de detectar i tant LIGO com Virgo (un observatori localitzat a prop de Pisa, a Itàlia, en el qual participen el país amfitrió més França, Espanya, Holanda, Polònia i Hongria) van ser creats especialment per a això; la troballa comunicada aquest dimecres pot haver sigut la més important fins ara.
La fusió de dos forats negres és un fenomen que no genera llum, per la qual cosa només es pot apreciar mitjançant aquestes ones còsmiques que serveixen per avançar en el coneixement de l’univers. Weinstein ha afegit sobre el descobriment que de moment s’opta per donar-li l’explicació més senzilla, que és la d’atribuir l’aparició de les ones gravitacionals a la fusió de dos forats negres binaris.
«El llistó per afirmar que hem descobert una cosa nova és molt alt. Així que normalment apliquem la navalla d’Occam: la solució més simple és la millor, que en aquest cas és un forat negre binari», ha afegit. No obstant, els científics no oculten que la dimensió de la troballa és un fet sense precedents i que el senyal que es va detectar va ser molt més fort que en les altres ocasions en què es van poder rastrejar ones gravitacionals.
«Això no s’assembla gaire a un grinyol, que és el que normalment detectem», ha diy aquest dimecres el membre de Virgo Nelson Christensen, investigador del Centre Nacional Francès d’Investigació Científica (CNRS).
Les ones gravitacionals detectades i de les quals ara es donen detalls van desenvolupar, segons els científics, una energia similar a la de vuit masses solars. El senyal es va detectar el 21 de maig del 2019 per LIGO, que està compost de dos observatoris localitzats als Estats Units, i pel de Virgo a Itàlia, i se li ha atribuït la identificació GW190521.
S’assembla a uns quatre moviments curts, i és de durada extremament breu, menys d’una dècima de segon, han explicat els científics. Això indica, segons els investigadors, que GW190521 va ser generada per una font que es troba aproximadament a 5 gigaparsecs de distància, quan l’univers tenia aproximadament la meitat de la seva edat actual, cosa que el converteix en una de les més distants detectades fins ara.
El gigaparsec és una mesura astronòmica que equival aproximadament a 3.260 milions d’anys llum. Gairebé tots els senyals d’ones gravitacionals confirmades fins ara provenen d’una fusió binària, ja sigui entre dos forats negres o dues estrelles de neutrons, per la qual cosa aquesta és la primera hipòtesi que estudien els científics, que creuen estar davant la fusió més gran entre dos forats negres amb masses de 85 i 66 vegades la massa del sol.
El nou senyal probablement ve de l’instant en què els dos forats negres es van fusionar. La fusió va crear un forat negre encara més gran, d’unes 142 masses solars, i va alliberar una enorme quantitat d’energia, equivalent a unes vuit masses solars, escampada per l’univers en forma d’ones gravitacionals.
L’equip internacional de científics ha informat de les seves troballes en dos articles publicats aquest dimecres. Un, que apareix a ‘Physical Review Letters’, detalla el descobriment, i l’altre, a ‘The Astrophysical Journal Letters’, analitza les propietats físiques del senyal i les implicacions astrofísiques.
Les masses excepcionalment grans dels dos forats negres originals així com del forat negre final plantegen una gran quantitat de preguntes sobre la seva formació. Tots els forats negres observats fins ara encaixen en una de dues categories: d’una banda, s’han detectat forats negres que mesuren des d’unes quantes masses solars fins a desenes de masses solars i es creu que es formen quan moren les estrelles.
D’altra banda, s’han trobat forats negres supermassius, com el del centre de la Via Làctia, que mesuren des de centenars de milers fins a milers de milions de vegades el del nostre sol.
No obstant, l’últim forat negre de 142 masses solars produït per la fusió GW190521 es troba dins d’un rang de massa intermedi entre els forats negres de massa estel·lar i supermassius, el primer del seu tipus mai detectat. Els dos forats negres que van produir el forat negre final també semblen ser únics en la seva mida. Són tan grans que els científics sospiten que un o tots dos poden no haver-se format a partir d’una estrella que col·lapsa, com succeeix amb la majoria dels forats negres de massa estel·lar.
En tot cas això és una troballa que posaria en qüestió part de les teories vigents de l’evolució estel·lar que podrien haver de ser reescrites. «El fet que estiguem veient forats negres d’aquestes dimensions farà que molts astrofísics es rasquin el cap i mirin d’esbrinar com es van produir», va dir Christensen.
