News Press Service
WIRED
El paso de las ondas gravitacionales podría dejar marcas indelebles en el tejido espacio-tiempo, la cuestión es cómo los científicos pueden encontrarlas.
Algunos de los fenómenos predichos por la teoría de la relatividad general, propuesta por Albert Einstein, todavía están en espera de evidencia observacional que los confirme.
Uno de estos es el denominado efecto de memoria gravitacional, el cual sugiere que el tejido espacio-tiempo puede quedar permanentemente marcado si se enfrenta a ondas gravitacionales.
Es probable que, al igual que con las ondas y los lentes gravitacionales, comprobar el efecto de memoria gravitacional sea solo cuestión de tiempo.
Actualmente, la tecnología disponible limita a los cosmólogos interesados en el tema. Más información sobre estas arrugas en el tejido espacio-tiempo llegará cuando se desarrollen sensores lo suficientemente precisos para visualizarlas.
Pero hay algunos astrónomos que no quieren esperar a que esa nueva tecnología llegue para abordar el enigma de la memoria gravitacional.
Un equipo de científicos de la Universidad de Valencia, España, y del Instituto Niels Bohr, en Dinamarca, desarrolló una forma de buscar huellas de esas marcas en el universo con ayuda del fondo cósmico de microondas (FCM), y también usando un escenario hipotético de fusiones de agujeros negros.
Dos estrellas de neutrones colisionando.NASA
¿Quién dejó esta memoria gravitacional en mi universo?
A grandes rasgos, la teoría de la relatividad general advierte que la gravedad no es una fuerza que ejerce un objeto grande sobre uno pequeño, sino una manifestación de la curvatura del tejido espacio-tiempo producida por la presencia de masa y energía.
Cuanta más masa tenga un objeto, más curvatura hay en el tejido espacio-tiempo y, por lo tanto, la intuición percibe que “hay más gravedad”. En el caso de los agujeros negros, teóricamente son tan densos que el espacio-tiempo se curva de manera infinita.
En el universo hay escenarios increíblemente violentos, como una fusión de agujeros negros o un choque de estrellas de neutrones, que afectan el entorno enormemente.
El espacio-tiempo se “perturba” en forma de ondas gravitacionales que viajan a la velocidad de la luz. En 2015, la ciencia al fin pudo detectar una de esas ondas predichas por Einstein en 1916.
Desde entonces, la astronomía ha ganado una nueva forma de observar eventos pasados y poderosos en el universo a través de esas ondas que, en algún punto, hacen contacto con la Tierra.
Las mismas matemáticas de Einstein que llevaron a las ondas gravitacionales también conducen al escenario donde el tejido espacio-tiempo queda cicatrizado o deformado permanentemente.
También predicen que, si existen las marcas, son demasiado pequeñas y se crean en escalas de tiempo cósmicas. Algunos físicos piensan que las deformaciones deberían tener el tamaño de un núcleo atómico, lo que las establece como objetivos muy lejanos para los observatorios de ondas gravitacionales actuales.
Cómo ver las cicatrices del tejido espacio-tiempo
El fondo cósmico de microondas puede brindar información sobre la memoria gravitacional si se aprende a identificar su «firma de calor». Un texto publicado en Astronomy & Astrophysics en febrero de 2025 propone que es posible localizar regiones con cicatrices gravitacionales si se presta atención al remanente de radiación del Big Bang, y cómo en esta la temperatura de la luz cambia en zonas donde hubo choques de agujeros negros.
“La longitud de onda de la luz está directamente relacionada con su temperatura: una longitud de onda pequeña significa alta temperatura y una longitud de onda grande significa baja temperatura.
Parte de la luz afectada por la memoria de ondas gravitacionales se vuelve más caliente, mientras que otra parte de la luz se vuelve más fría. Las regiones de luz caliente y fría forman una especie de patrón en el cielo.
Predecimos que este patrón está presente en el fondo cósmico de microondas, aunque bastante débil”, explicó David O’Neill, coautor del estudio y doctorando del Instituto Niels Bohr para Livescience.
Las fluctuaciones en la temperatura por una cicatriz gravitacional serían de una billonésima de grado, por lo que también son difíciles de localizar con los observatorios actuales. Sin embargo, el modelo desarrollado por los científicos propone que hay otras formas de estudiar el fenómeno de la memoria gravitacional.
En cualquier caso, la mejor aproximación para comprender el fenómeno está, por ahora, en la consolidación del proyecto LISA de la Agencia Espacial Europea.
Su plan es crear una antena libre de interferencias en el espacio que triangule la señal de láseres para medir con mayor precisión ondas gravitacionales, los eventos que las originaron y si dejaron marcas indelebles a su paso.
