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Agujeros negros: ¡un gran avance en la investigación de ondas gravitacionales!
El grupo de investigación de la HU de Berlín dirigido por el Prof. Dr. Jan Plefka investiga los agujeros negros y las ondas gravitacionales para la astronomía.
Agujeros negros: ¡un gran avance en la investigación de ondas gravitacionales!
El 14 de mayo de 2025, científicos de la Universidad Humboldt de Berlín informarán sobre avances significativos en la investigación de los agujeros negros y las ondas gravitacionales. Esta región particularmente densa del espacio-tiempo, en la que ni siquiera la luz puede escapar, es el foco de la investigación astrofísica. Los agujeros negros no sólo curvan el espacio, sino que también generan ondas gravitacionales cuando se acercan a otro agujero negro, que fueron detectadas por primera vez por los detectores LIGO hace una década. El equipo dirigido por el Prof. Dr. Jan Plefka realizó cálculos precisos sobre la dispersión de agujeros negros y estrellas de neutrones, que se publican en la prestigiosa revista Naturaleza fueron publicados.
La investigación llega en un momento crucial, ya que se está desarrollando la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales, incluidos el Telescopio Einstein y LISA. En los últimos años, los niveles de sensibilidad de estas tecnologías han aumentado enormemente, lo que requiere modelos de alta precisión. En particular, el foco de interés son las señales de los agujeros negros que se mueven en órbitas excéntricas. Los nuevos hallazgos podrían influir fundamentalmente en la astronomía de ondas gravitacionales y abrir posibilidades para futuros descubrimientos en astrofísica.
Retos y soluciones matemáticas
Un elemento central del estudio es la descripción matemática de las interacciones entre los agujeros negros y las estrellas de neutrones. Esto requiere el más alto nivel de precisión, que el equipo de investigación ha logrado mediante métodos innovadores asistidos por computadora y colaboración internacional. Las cantidades observables, como los ángulos de dispersión y la energía irradiada, se calcularon utilizando modelos complejos que también tienen en cuenta los espacios de Calabi-Yau, estructuras geométricas de seis dimensiones. El estudio demostró de forma impresionante la importancia de estas estructuras para los fenómenos astrofísicos.
El proyecto requirió más de 300.000 horas centrales de informática de alto rendimiento en el Instituto Zuse de Berlín. Esta amplia potencia informática es crucial para desentrañar los finos detalles de las interacciones entre objetos astrofísicos extremos. El equipo se amplió para incluir destacados especialistas en variedades de Calabi-Yau, destacando la naturaleza multidisciplinaria de la investigación.
El papel de las ondas gravitacionales en la astrofísica.
Las ondas gravitacionales han sido una herramienta revolucionaria en astrofísica desde que fueron detectadas por primera vez hace diez años. Permiten a los científicos observar el universo de formas que van más allá de los métodos astronómicos tradicionales. Las distorsiones ondulantes del espacio y el tiempo ofrecen nuevos conocimientos sobre la dinámica de los agujeros negros y sus encuentros. Esto hace que sea aún más importante tener una comprensión precisa de estos encuentros para comprender completamente las leyes físicas detrás de estos fenómenos. El equipo de la Universidad Humboldt de Berlín ha contribuido significativamente a este conocimiento con sus novedosos cálculos y podría así dar forma a futuras investigaciones en física de ondas gravitacionales.