Dos intrigantes señales detectadas por un nuevo y pequeño detector de ondas gravitacionales podrían llevar a los científicos a toda una serie de fenómenos exóticos, desde una nueva física hasta materia oscura interactuando con agujeros negros o, incluso, a las vibraciones causadas por el Big Bang al comienzo del Universo. Sin embargo, y debido a la novedad del experimento, los investigadores prefieren ser cautelosos a la hora de anunciar oficialmente cualquier hallazgo. Su trabajo se describe al detalle en un artículo publicado hace apenas unos días en ‘Physical Review Letters’.

El nuevo detector, basado en una pieza de cuarzo capaz de resonar al ser atravesada por una onda gravitacional, ha sido diseñado específicamente para captar las de mayor frecuencia, nunca registradas hasta ahora. Y durante sus seis primeros meses de funcionamiento, el ingenio midió, el 12 de mayo y el 27 de noviembre de 2019, las dos misteriosas señales.

“Resulta emocionante -afirma el físico Michael Tobar de la Universidad de Australia Occidental y co diseñador del detector- que este evento haya demostrado que el nuevo detector es sensible y nos está dando resultados, pero ahora tenemos que determinar exactamente qué significan esos resultados”.

Ondas de alta frecuencia

Los detectores utilizados hasta el momento, como LIGO o Virgo, tienen brazos de varios km de largo, en cuyo interior viajan rayos láser de tal precisión que resultan ligeramente perturbados por las ondas gravitacionales, causando patrones de interferencia que pueden ser analizados para revelar la naturaleza de los eventos que causaron esas ondas. Sin embargo, esa tecnología, gracias a la que se han descubierto ya ondas procedentes de colisiones de agujeros negros y estrellas de neutrones, está optimizada para la detección de ondas gravitacinales de baja frecuencia.

Las de alta frecuencia resultan mucho más difíciles de detectar, pero merece la pena ‘darles caza’, ya que podrían revelar valiosa información sobre el Big Bang y los primeros momentos de existencia del Universo. O también, más cerca en el tiempo, podrían descubrir objetos que hasta ahora solo son hipotéticos, como las estrellas de bosones o los agujeros negros primordiales que se cree surgieron por miles de millones durante el Big Bang. Estas ondas podrían, incluso, ser generadas por nubes de materia oscura. No resulta extraño, pues, que los astrónomos estén tan interesados en localizarlas.

En 2014, Tobar y su colega Maxim Goryachev diseñaron un detector ‘de sobremesa’ con el fin de encontrar ondas gravitacionales de alta frecuencia. Y años después, junto a un equipo internacional de investigadores, llevaron a cabo la tanda de observaciones que localizó las dos extrañas señales.

¿De qué podría tratarse?

Por supuesto, y de ahí la cautela de los científicos, las dos señales detectadas podrían deberse a diversas causas, como la relajación de la tensión mecánica dentro del disco de cuarzo, la acción de rayos cósmicos incluso o un evento radiactivo interno causado por radiación ionizante externa, aunque los investigadores no conocen ningún evento externo que pudiera producir esa clase de evento.

El resto de las opciones, por supuesto, resultan mucho más emocionantes. De hecho, las señales podrían deberse a las perturbaciones causadas por la materia oscura. Pero también podría tratarse de las ansiadas ondas gravitacionales de alta frecuencia, esas que permitirían a los científicos bucear hasta el mismísimo instante del Big Bang. Sea como fuere, se necesita más investigación para poder asegurarlo.

Por eso, y con vistas a la próxima ronda de observaciones del detector, el equipo de científicos añadirá un segundo cristal, asociado a un detector de muones, con el fin de descartar los rayos cósmicos. “Este experimento -asegura Tobar- es uno de los dos únicos actualmente activos en el mundo que buscan ondas gravitacionales en estas frecuencias, y tenemos planes de extender nuestro alcance a frecuencias aún más altas, donde ningún otro experimento ha mirado antes. La próxima generación del experimento implica la construcción de un clon del detector y un detector de muones sensibles a las partículas cósmicas. Si los dos detectores encuentran la presencia de ondas gravitacionales, será realmente emocionante”.

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