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La red internacional de observatorios de ondas gravitacionales LIGO, Virgo y KAGRA acaba de anunciar la detección de su señal de onda gravitacional candidata número 200 en este cuarto período de observación (O4), que aún está en curso.
La señal llegó el 19 de marzo de 2025 y es más del 99% probable que provenga de una fusión de dos agujeros negros. Este nuevo récord de detecciones es impresionante, teniendo en cuenta que el número total de señales detectadas en todos los períodos de observación anteriores (O1, O2, O3) fue de 90, y se debe al aumento de la sensibilidad de los detectores, como resultado de las actualizaciones realizadas entre O3 y O4.
De las doscientas señales, se cree que la mayoría son generadas por fusiones de dos agujeros negros a millones o miles de millones de años luz de la Tierra, mientras que las fusiones de dos estrellas de neutrones o binarias mixtas, de un agujero negro con una estrella de neutrones, son mucho más raras y difíciles de identificar.
"La comunidad científica está intensamente involucrada en el análisis en profundidad de esta gran cantidad de nuevos datos que los detectores nos han proporcionado durante el último año y medio", dijo el portavoz de Virgo e investigador del INFN, Gianluca Gemme. "Recopilaremos nueva información sobre los agujeros negros, las estrellas de neutrones y la evolución de nuestro Universo y, por supuesto, esperamos con ansias los posibles nuevos descubrimientos en el horizonte".
El período de observación O4 ha estado funcionando desde mayo de 2023, con un breve descanso a principios de 2024 después del cual el detector Virgo se unió a los dos LIGO, y está previsto que se prolongue hasta principios de octubre de 2025 con otro descanso en primavera para intervenciones técnicas.
Los nuevos eventos candidatos también han sido reportados inmediatamente a los astrónomos de todo el mundo a través de las Circulares GCN de la NASA. De hecho, los investigadores de la Colaboración LVK han desarrollado un proceso extremadamente rápido y eficiente para validar y compartir posibles señales gravitacionales.
El objetivo es transmitir información preliminar sobre la ubicación y el tipo de eventos detectados a otros observatorios lo más rápido posible para intentar observaciones multimensajero, es decir, observaciones casi simultáneas del mismo evento con diferentes señales: ondas gravitacionales, radiación electromagnética, rayos gamma, rayos cósmicos, neutrinos...
En concreto, hay un equipo de personas que opera las 24 horas del día, los 7 días de la semana, el Equipo de Respuesta Rápida (RRT), que recibe una alerta cada vez que el algoritmo automatizado detecta una señal potencial y que se encarga de analizar dicha señal y evaluar la probabilidad de que tenga un origen astrofísico, en lugar de uno terrestre.
El equipo, utilizando algoritmos desarrollados específicamente para este propósito, también estima la masa de los objetos que producen las ondas gravitacionales y su ubicación aproximada en el cielo. Esta información se comparte públicamente, en un tiempo medio de unos 30 minutos.
"Con más de 600 miembros, el Equipo de Respuesta Rápida es el mayor grupo de trabajo conjunto dentro de la Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA", dijo Francesco di Renzo, investigador del CNRS - IP2I Lyon y coordinador europeo de RRT. "Además, lo que hace que RRT sea particularmente único, más allá de su tamaño, es su diversidad. A diferencia de otros grandes grupos, RRT reúne a personas de muy diferentes orígenes y experiencias. Más allá de su impacto científico para toda la comunidad astronómica, este esfuerzo ha sido un poderoso catalizador para la colaboración".
Este análisis inmediato todavía se considera preliminar y, por lo tanto, estas señales se consideran "eventos candidatos": todos los datos de la ejecución se volverán a analizar durante los meses siguientes, utilizando técnicas más sofisticadas y que requieren más tiempo antes de la publicación del "catálogo". Durante este proceso, algunos eventos podrían ser "retraídos", clasificados como ruido, y se podrían encontrar otros nuevos en los datos, pero esto generalmente no cambia su número total de manera significativa.
Los eventos astrofísicos que se cree que originaron estas 200 señales, y también las 90 detectadas en la serie anterior de observaciones, son fusiones de sistemas binarios de objetos compactos: dos agujeros negros, dos estrellas de neutrones o un agujero negro y una estrella de neutrones.
Los agujeros negros, después de girar en espiral unos alrededor de otros durante cientos de millones de años, se han fusionado, generando un agujero negro aún más grande. Las estrellas de neutrones, por su parte, generan una potente explosión astronómica, llamada kilonova, que emite ondas gravitacionales, rayos gamma, ondas de radio y otras señales (como en el caso de la famosa kilonova observada el 17 de agosto de 2017).
El análisis de la señal gravitacional permite inferir la masa de los objetos implicados y determinar su naturaleza (agujero negro o estrella de neutrones) con distintos niveles de precisión. En las doscientas observaciones registradas por LIGO, Virgo y KAGRA, en la última ronda de observaciones, las fusiones de dos agujeros negros son mucho más frecuentes que los eventos que involucran estrellas de neutrones, que son mucho más raros.
