Iceebook News
Un avance matemático facilita el estudio de las ondas gravitacionales en agujeros negros
Un avance matemático permite calcular con más precisión las ondas gravitacionales emitidas por agujeros negros y comprender mejor su estructura interna
3 min lectura
Autor - Aldo Venuta Rodríguez
Los agujeros negros, los objetos más extremos del cosmos, son conocidos por su capacidad para distorsionar el espacio-tiempo y producir ondas gravitacionales. Cuando estos colosos cósmicos sufren perturbaciones, generan vibraciones características conocidas como modos cuasinormales, que pueden ser detectadas por observatorios terrestres y satélites.
El cálculo preciso de estas vibraciones ha sido siempre un desafío, especialmente para aquellas que se disipan rápidamente y cuyas señales son fundamentales para descifrar la masa, el giro y la geometría del agujero negro. Ahora, un equipo internacional liderado por la Universidad de Kioto ha desarrollado una técnica avanzada basada en el análisis exacto de Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB), aplicada por primera vez de forma rigurosa a estos sistemas astrofísicos.
Esta aproximación permite rastrear el comportamiento de las ondas desde las inmediaciones del horizonte del agujero negro hasta regiones lejanas del espacio, analizando incluso dominios complejos en los que la física tradicional encuentra límites. El equipo logró identificar estructuras matemáticas llamadas curvas de Stokes, responsables de cambios abruptos en la naturaleza de las ondas y que antes eran difíciles de incorporar en los modelos teóricos.
El hallazgo más sorprendente fue la detección de patrones en espiral dentro de estas curvas, que se habían pasado por alto en investigaciones anteriores. Estas estructuras resultaron ser clave para describir con precisión la frecuencia y la atenuación de los modos cuasinormales, una información crucial para conectar la teoría con los datos obtenidos por los detectores de ondas gravitacionales como LIGO y Virgo.
El análisis WKB exacto, desarrollado históricamente en matemáticas, ahora demuestra su potencial en el campo de la física de agujeros negros. La técnica no solo refina el cálculo de las vibraciones, sino que también ayuda a comprender fenómenos extremos donde la relatividad general y la mecánica cuántica podrían entrelazarse.
Con este avance, los científicos pueden modelar de manera más realista los “ecos” gravitacionales que siguen a eventos como la fusión de dos agujeros negros, facilitando la identificación de nuevas señales y la prueba de teorías sobre la estructura interna de estos objetos enigmáticos.
El estudio, publicado en Physical Review D y destacado como “Sugerencia del editor”, sienta las bases para futuras investigaciones sobre agujeros negros en rotación y el posible papel de la gravedad cuántica en el comportamiento de sus modos vibracionales.
El equipo espera que esta metodología permita a los observatorios de ondas gravitacionales extraer más información de cada evento, impulsando tanto la física fundamental como la astrofísica observacional hacia nuevas fronteras.
A medida que las técnicas matemáticas continúan evolucionando, los científicos se acercan cada vez más a descifrar los secretos más profundos del universo, utilizando las propias vibraciones de los agujeros negros como pistas directas sobre su naturaleza y su historia cósmica.
Fuente: APS
Preguntas frecuentes
- 💬 Es un método matemático que permite calcular las vibraciones de los agujeros negros con gran precisión, incluyendo detalles antes ignorados.
- 💬 Ayudan a conocer la masa y forma de los agujeros negros, y permiten comprobar teorías físicas mediante ondas gravitacionales.
- 💬 Las curvas de Stokes revelan patrones complejos de las ondas, mejorando la comprensión teórica y la interpretación de datos observacionales.
- 💬 Permite a los detectores de ondas gravitacionales obtener información más detallada y fiable sobre los agujeros negros y su entorno.
Continúa informándote
Descubren señales atmosféricas en exoplanetas con ayuda del espectrógrafo NIRPS
Un equipo liderado por la Universidad de Ginebra revela nuevos detalles sobre atmósferas de exoplanetas usando el espectrógrafo NIRPS en Chile
Noche de estrellas en agosto: guía para ver las Delta Acuáridas y Perseidas
Agosto es un mes ideal para observar lluvias de meteoros como las Delta Acuáridas y las Perseidas. Aprende cómo y cuándo ver este espectáculo celestial desde México
Thales Alenia Space y ASI diseñan el primer módulo habitable en la Luna dentro del programa Artemis
Italia se consolida en la carrera espacial: Thales Alenia Space y la Agencia Espacial Italiana (ASI) desarrollarán el primer hábitat lunar para misiones humanas dentro del programa Artemis de la NASA
¿Es 3I/ATLAS una nave alienígena? Los expertos explican la verdadera naturaleza del objeto
Un misterioso objeto interestelar que viaja a más de 200.000 km/h ha generado especulaciones sobre su origen. Expertos y la NASA analizan si se trata de un cometa natural o de una sonda extraterrestre
SpaceX enfrenta desafíos geopolíticos tras explosión del cohete Starship cerca de las Bahamas
La explosión de un cohete Starship de SpaceX generó preocupación en las Bahamas y puso en duda la continuidad del acuerdo de aterrizaje Falcon 9
Continúa informándote
El petróleo ruso esquiva la India tras sanciones de EE.UU., según fuentes comerciales
Las sanciones de Estados Unidos fuerzan el desvío de barcos con crudo ruso de la India, alterando rutas energéticas clave y sumando tensión al comercio global
La fuerza invisible: el polvo del desierto es clave para congelar nubes y alterar el clima
El polvo sahariano que viaja miles de kilómetros puede desencadenar la formación de nubes de hielo, cambiando la radiación y el ciclo del agua en el hemisferio norte
Europa acelera su independencia científica ante los recortes de datos de Estados Unidos
Europa refuerza su infraestructura de datos científicos tras los recortes de EE.UU., buscando independencia en clima, salud y seguridad ante el nuevo contexto
Submarinos nucleares de EE.UU. se despliegan tras amenazas del exmandatario ruso Medvedev
Estados Unidos despliega dos submarinos nucleares en respuesta a declaraciones provocativas de Dmitry Medvedev, elevando la tensión entre Washington y Moscú
Las plantas terrestres disparan la fotosíntesis global a pesar de la caída en los océanos
Aumenta la fotosíntesis mundial gracias a los ecosistemas terrestres, aunque los océanos muestran un descenso preocupante en la producción primaria neta desde 2003
La distancia real de las migraciones de ballenas es hasta un 20% mayor de lo que se creía
Las ballenas migratorias recorren distancias mucho mayores de lo que se pensaba, según nuevos cálculos basados en trayectorias 3D y geodesia
Los primeros humanos comían plantas ricas en carbohidratos antes de evolucionar dientes aptos
Antes de adaptar su dentadura, los primeros homínidos ya habían incorporado plantas almidonadas a su dieta, revelando una flexibilidad evolutiva clave para el éxito humano
¿Quieres pagar menos agua? Así puedes aprovechar tu cámara de timbre
La inteligencia artificial y las cámaras de timbre ya pueden ayudarte a ahorrar agua y dinero con un sistema de riego inteligente y automático en casa
La producción manufacturera en Asia cae en julio a causa de la tensión con EE.UU.
La actividad manufacturera de Asia registró una caída en julio por la incertidumbre y los aranceles derivados de la tensión comercial con Estados Unidos
Descubren en Australia un insecto palo gigante de 40 centímetros: la nueva especie Acrophylla alta
El hallazgo del insecto palo Acrophylla alta en Australia revela la riqueza oculta y poco explorada de la biodiversidad en las selvas tropicales