Dos grandes descubrimientos para la Astrofísica: Ondas Gravitacionales y Neutrinos

La primera imagen del Fondo Cósmico de Ondas Gravitacionales y la creación del mapa galáctico de neutrinos, son dos de los avances más significativos de la astronomía moderna.

Interpretación artística de púlsares afectados por ondas gravitacionales producidas por un sistema de agujeros negros supermasivos. Crédito: Aurore Simonnet / NANOGrav

El pasado 29 de junio se hicieron dos anuncios que han revolucionado nuestra comprensión del Universo. El observatorio Americano de Nano-Hertz para Ondas Gravitacionales (NANOGrav) anunció la primer imagen del Fondo Cósmico de Ondas Gravitacionales (CGB).

Unos minutos después, la colaboración IceCube anunció la creación del primer mapa galáctico de Neutrinos. Estos dos anuncios son significativos porque nos brindan nuevos conocimientos sobre el universo primitivo y la formación de galaxias.

El CGB es una débil señal de ondas gravitacionales que se produjo en el Universo muy primitivo, justo después del Big Bang. Mientrás que el mapa galáctico de neutrinos, por otro lado, muestra la distribución de estas partículas elementales en nuestra galaxia.

Lo impresionante de este par de resultados es que tanto la Teoría de la Relatividad General, formulada hace más de 100 años, como la Mecánica Cuántica, siguen avanzando a pasos agigantados ofreciendo resultados acerca de temas abiertos en la astrofísica y que ayudarán a la comprensión de conceptos hasta hoy desconocidos por la ciencia.

El anuncio de los resultados

Como se ha ido haciendo costumbre desde hace unos años, las colaboraciones anunciaron con bombo y platillo que harían transmisiones mundiales en vivo presentando nuevos resultados acerca de investigaciones que habían llevado a cabo desde hace más de 15 años. La cita era el 29 de junio con diferencia de unos minutos cada una.

La comunidad astronómica, entusiasmada esperaba con ansias las transmisiones, incluso en grupos se preguntaban si alguien sabía de qué se trataban los anuncios que iban a dar, existía una gran expectativa de lo que ocurriría y, valió la pena, pues no nos fuimos decepcionados al saber de qué se trataba.

Fondo Cósmico de Ondas Gravitacionales (CGB)

La primer imagen del CGB fue un gran avance, ya que proporcionó la primera evidencia directa de ondas gravitacionales después de 15 años de meticulosas observaciones. Las ondas gravitacionales son ondas en el tejido del espacio-tiempo que son producidas por algunos de los eventos más energéticos del Universo, como el Big Bang y las colisiones de los agujeros negros.

Fondo Cósmico de Ondas Gravitacionales / NANOGrav

El CGB fue producido por ondas gravitacionales que se emitieron cuando el Universo tenía tan sólo 380,000 años. Estas ondas gravitacionales eran tan poderosas que causaron que la estructura del espacio-tiempo se estirara y contrajera, dejando una débil huella en el fondo cósmico de microondas (CMB).

La detección del CGB nos ha permitido aprender más sobre el universo primitivo. Por ejemplo, ha confirmado que el universo se está expandiendo a un ritmo acelerado y nos ha ayudado a restringir los parámetros del modelo del Big Bang.

Mapa Galáctico de Neutrinos

Por otra parte, la creación de los mapas galácticos de neutrinos es también un gran avance. Los neutrinos son las partículas más abundantes del universo, pero también son muy difíciles de detectar pues no interactúan con casi nada. La colaboración IceCube ha podido detectar neutrinos de una variedad de fuentes, incluidas supernovas, estrellas de neutrones y agujeros negros.

Los mapas galácticos de neutrinos muestran que la distribución de neutrinos en nuestra galaxia no es uniforme. Hay más neutrinos en el centro de la galaxia que en las afueras. Esto sugiere que el centro de la galaxia es una región más activa, con más supernovas y colisiones de estrellas de neutrones.

Cuatro vistas de nuestra Galaxia. Ondas de Radio, Luz Visible y Rayos Gamma. La parte inferior muestra la Vía Láctea en neutrinos.

Los mapas galácticos de neutrinos son una valiosa herramienta para estudiar la formación de galaxias. Pueden ayudarnos a comprender cómo las galaxias acumulan materia y cómo evolucionan con el tiempo.

El futuro del CGB y mapas galácticos de neutrinos

La detección del CGB y la creación de los mapas galácticos de neutrinos son solo el comienzo. En el futuro, podemos esperar aprender aún más sobre el universo de estas dos fuentes.

Por ejemplo, podemos usar el CGB para estudiar la evolución del universo a lo largo del tiempo. También podemos usarlo para buscar evidencia de inflación, un período de rápida expansión que se cree que ocurrió algunos instantes después del Big Bang.

Los mapas galácticos de neutrinos pueden ayudarnos en el estudio de la formación de galaxias y la evolución de la Vía Láctea. O para buscar evidencia de materia oscura y energía oscura, dos sustancias misteriosas que componen la mayor parte del Universo.

Estas dos fuentes de información tienen el potencial de revolucionar nuestra comprensión del Universo. Podemos esperar aprender aún más sobre su inicio y evolución en los próximos años. Además de ser un testimonio del poder de la astronomía observacional y el ingenio de los científicos.