Detectar ondas gravitacionales con relojes atómicos

Ondas gravitacionales
HENZE/NASA
Actualizado: martes, 7 marzo 2017 10:41

   MADRID, 7 Mar. (EUROPA PRESS) -

   Científicos del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cfa) han publicado un nuevo concepto de detector de ondas gravitacionales, en particular de baja frecuencia, basada en relojes atómicos.

   La técnica desarrollada por Igor Pokovski, Nick Langellier y Ron Walsworth mide con precisión, no la separación de los sensores --como en el experimento LIGO-- sino sus movimientos minúsculos a través del efecto Doppler a medida que pasa una onda gravitacional.

   El dispositivo utiliza un láser finamente controlado y relojes atómicos precisos montados en dos satélites (a diferencia de otros conceptos de detectores espaciales de ondas gravitacionales que requieren tres satélites, este sistema sólo necesita dos).

   La reciente detección de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros de unas treinta masas solares cada uno con la instalación terrestre LIGO, ha generado un renovado entusiasmo por desarrollar técnicas de medición aún más sensibles.

   Los instrumentos terrestres de ondas gravitacionales tienen sensores ampliamente espaciados que pueden detectar cambios sub-microscópicos en su separación, mejor que una parte en miles de billones. Sufren, sin embargo, el ruido producido por pequeños temblores en el suelo --vibraciones de origen natural o artificial que ondulan a través de los detectores sintonizados con precisión.

   Las vibraciones más difíciles de compensar son aquellas que cambian relativamente lentas, a bajas frecuencias alrededor de una vez por segundo o menos, pero los astrónomos predicen que las fuentes de ondas gravitacionales que producen estas lentas variaciones deberían ser interesantes y abundantes, desde estrellas binarias de masa estelar compacta hasta eventos gravitacionales en el universo primitivo.

   El CfA ha sido reconocido por su trabajo de laboratorio produciendo algunos de los mejores dispositivos de precisión del mundo, según un comunicado de este organismo. En particular son sus relojes de hidrógeno-maser, usados por la NASA para rastrear sus satélites, así como por radioastrónomos de todo el mundo para realizar mediciones de precisión de fenómenos cósmicos utilizando Interferometría Basal Muy Larga.

   El grupo CfA Maser ha seguido desarrollando tecnologías de reloj avanzadas a lo largo de los años y convertirlas en nuevas herramientas para sondear los cielos, incluyendo recientemente los llamados "peines láser" para la medición ultraprecisa de cambios de velocidad estelares inducidas por planetas extrasolares.