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Ondas gravitacionales

2015-09-14
  • Albert Einstein
  • Rainer Weiss
  • Kip Thorne
  • Barry Barish
Observatorio de ondas gravitacionales con detectores avanzados y científicos analizando datos.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La relatividad general predice que la aceleración de las masas genera ondas en el tejido del espacio-tiempo, llamadas ondas gravitacionales. Estas ondas se propagan a la velocidad de la luz, transportando energía en forma de radiación gravitacional. Se crean por eventos cósmicos catastróficos, como la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones, que provocan que el espacio-tiempo se estire y se contraiga a su paso.

Las ondas gravitacionales son perturbaciones en la curvatura del espacio-tiempo, generadas por masas aceleradas, que se propagan desde su fuente a la velocidad de la luz. Predichas por Einstein en 1916, se diferencian de las ondas electromagnéticas, que son oscilaciones de campos a través del espacio-tiempo; las ondas gravitacionales son oscilaciones del espacio-tiempo mismo. Al propagarse, una onda estira y comprime el espacio, y cualquier objeto dentro de él, perpendicularmente a su dirección de propagación. Este efecto es increíblemente pequeño. Incluso para los eventos cósmicos más violentos, el cambio de distancia en un kilómetro es menor que el ancho de un protón, lo que dificulta enormemente su detección.

For decades, their existence was only inferred indirectly from the Hulse-Taylor binary pulsar, whose orbital decay matched predictions of energy loss via gravitational radiation. The first direct detection occurred on September 14, 2015, by the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). The signal, GW150914, originated from two merging stellar-mass black holes over a billion light-years away. This landmark discovery, earning the 2017 Nobel Prize in Physics, opened a new window onto the universe. Gravitational-wave astronomy allows scientists to observe phenomena invisible to traditional telescopes, like agujero negro fusiones y para poner a prueba la relatividad general en regímenes de gravedad extrema.

UNESCO Nomenclature: 2211
- Relatividad

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • La teoría de la relatividad general de Einstein
  • Ecuaciones de Maxwell para las ondas electromagnéticas (como analogía)
  • Interferómetro de Michelson-Morley (como base tecnológica para detectores)

Aplicaciones

  • Astronomía de ondas gravitacionales, una nueva forma de observar el universo
  • Estudiando la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones
  • Probando la relatividad general en condiciones extremas
  • Sondeando el universo primitivo
  • midiendo la constante de Hubble de forma independiente

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Una red global de observatorios de ondas gravitacionales para la localización de fuentes de alta resolución
  • Uso de ondas gravitacionales para obtener imágenes planetarias del subsuelo
  • un sistema de comunicación basado en ondas gravitacionales moduladas para distancias interestelares
  • sistemas de alerta temprana de supernovas basados ​​en sus firmas de ondas gravitacionales
  • Mapeo del interior de las estrellas de neutrones mediante el análisis de sus señales de fusión
  • Detección de cuerdas cósmicas y otros objetos exóticos del universo primitivo
  • Un sistema de navegación basado en ondas gravitacionales para el espacio profundo
  • Investigar la naturaleza cuántica de la gravedad mediante la búsqueda de ondas gravitacionales de alta frecuencia
Relacionado con: ondas gravitacionales, relatividad general, LIGO, espacio-tiempo, fusión de agujeros negros, estrella de neutrones, astronomía, interferómetro.

Contexto histórico

1994
1997
2002
2015-09-14
1993-01-01
1995
2000
2004

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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