LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

[Richard R Richard]

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

Coincido contigo en la apreciación, cuantos años se tardó en encontrar una fotografía de una estrella lejana entre millones, que se viera afectada por el efecto de lente gravitacional de algún objeto supermasivo, mucho tiempo no? 80 años*, justo las 5 primeras imagenes por así decirlo de las ondas gravitaciones que no vienen desde lo más profundo del cosmos, van a verse alteradas y magnificadas, por el efecto de lente gravitacional de algún cluster galáctico???? SCIFI

Si ya es difícil separar la paja del trigo entre las pseudo noticias , las noticias falsas, el marketing corporativo, etc si se infesta la fuente de donde se deposita conocimiento científico desviando a los interesados del tema principal , buscando que se lea el nombre del autor al menos, por gente de renombre, no se para donde vamos... Quiza siempre haya sido así , pero ultimamente pasa bastante seguido.

*https://en.wikipedia.org/wiki/Stein_2051

https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%BAmulo_Abell_2218

[Alriga]

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

Hoy "La Ciencia de la Mula Francis" se hace eco de una publicación que especula con que si hubiese amplificación producida por lentes gravitacionales, las ondas detectadas por LIGO hasta ahora podrían provenir de mucho más lejos de lo inicialmente calculado y ser resultado de fusiones de agujeros negros mucho más grandes.

Francis es escéptico: El posible efecto de lente gravitacional sobre las observaciones de LIGO/Virgo

A mi el artículo me suena bastante a

... creo que es otro más de los muchos artículos que están apareciendo con hipótesis de lo más variopintas para conseguir unos minutos de fama aprovechándose del gran impacto de la noticia del descubrimiento de las ondas gravitacionales ...

El artículo original Reinterpreting Low Frequency LIGO/Virgo Events as Magnified Stellar-Mass Black Holes at Cosmological Distances

Saludos.

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

No se si te interpreto bien, pero las ondas gravitacionales, se desplazan como un cascarón esférico invisible de medio segundo luz de espesor, que crece radialmente a la velocidad de la luz centrado en el lugar donde tuvo el evento de fusión de los agujeros negros , la tierra no puede escapar de la trayectoria en avance de la esfera, que tardó millones de años en crecer y llegar hasta nosotros.
Por otro lado las máximas fluctuaciones de la onda deberían ser detectadas sobre un plano paralelo a la órbita de los dos AN originales y no siempre es de esperar que la tierra se ubique en ese plano.

Exactamente así es como me lo imagino, me interpretaste bien.

Supongamos que se produce un evento y comienza a propagarse como un cascaron esférico creciendo radialmente a la velocidad de la luz. Luego de pasar un millón de años se produce un segundo evento, acá tenemos tres posibilidades:

1.- Que se produzca dentro del cascaron anterior: en cuyo caso imagino que ambos eventos nunca podrán ser percibidos en ningún lugar del espacio simultáneamente, siempre se sentirán los efectos del primer evento y luego los del segundo y tendremos dos burbujas una creciendo dentro de la otra sin poderse alcanzar jamás.

2.- Que se produzca el segundo evento justo en la superficie del cascaron del primero: Imagino que esto equivaldría a lanzar una moneda al aire y que cayera de canto, muy poco probable, en este caso tendríamos dos esferas una creciendo dentro de la otra y tocándose tangencialmente siempre en un punto.

3.- Que el segundo evento se produzca fuera del cascaron del primero: en cuyo caso tal como indícas, en algún momento se tocarán en un punto para luego ir creando un círculo de contacto que irá creciendo con el tiempo.

También creo que estamos de acuerdo en que todos los puntos del espacio tridimensional van a sentir los efectos de los dos eventos, pero mi punto era saber cuáles lo perciben “simultáneamente”.

En el primero de los casos ningún punto del espacio los percibirá simultáneamente, en el segundo caso será una línea recta que pasará por el punto de contacto tangencial de las dos esferas en crecimiento, y en el tercer caso, el que tú señalaste, primero será un solo punto y luego crecerá como un círculo en algún plano del espacio tridimensional.

¿Hasta acá vamos bien?

[Richard R Richard]

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

Cada uno de los eventos estudiados tiene una duración muy corta, de milisegundos, tal como indica Alriga, y nos llegaron sucesivamente en un periodo de 15 meses, pero esto puede interpretarse como que la tierra estaba en el sitio y momento equivocados.

No se si te interpreto bien, pero las ondas gravitacionales, se desplazan como un cascarón esférico invisible de medio segundo luz de espesor, que crece radialmente a la velocidad de la luz centrado en el lugar donde tuvo el evento de fusión de los agujeros negros , la tierra no puede escapar de la trayectoria en avance de la esfera, que tardó millones de años en crecer y llegar hasta nosotros.
Por otro lado las máximas fluctuaciones de la onda deberían ser detectadas sobre un plano paralelo a la órbita de los dos AN originales y no siempre es de esperar que la tierra se ubique en ese plano.

Debe existir algún lugar en el universo donde dos, o más, de estos eventos hayan llegado simultáneamente,

Claro, donde se intersectan los cascarones esfericos como tren de ondas creados por cada uno de los eventos, es un anillo o circunferencia que se agranda en el espacio de 3 dimensiones.

La otra cosa es que, siguiendo la analogía de Richard, si estoy en un lago lo suficientemente grande puedo preguntarme si la lluvia que cae debe hacerlo siguiendo el principio cosmológico de homogeneidad e isotropismo,

Cuando tengamos una gran cantidad de registros apreciable, podremos hacer estadística, y comprobar que las detecciones tienen la misma intensidad media desde todos los rincones del universo sin diferencias apreciables, debido a la homogeneidad e isotropía.

en cuyo caso creo que la hora y el lugar en el que se coloque al bote no debería tener mayor relevancia en cuanto a la frecuencia e intensidad de las señales que serán recibidas,

como hay pocos detectores por ahora es mejor que los brazos de todos los detectores tengan una dirección espacial distinta (es decir que no sean paralelos), y ciertamente a la larga la frecuencia de detección por ángulo sólido debería ser una constante , que por ahora solo podemos soñar con estimar.

lo que no sé es si esto nos pueda dar alguna forma de calcular la cantidad de eventos esperados.

Como dije antes cuando se estime una tasa, que mejorara a medida que la tecnología lo permita, seguro será una constante mientras los procesos de fusión de AN no aumenten o disminuyan en función de la edad del universo, pero no estaremos aquí como para averiguarlo.
Lo que si es posible es es estudiar si las fusiones son más o menos frecuentes en función de la distancia del evento con respecto a la tierra, si se detecta más actividad a varios miles de millones de años luz, quiere decir que la fusión de AN es un proceso que se daba más frecuentemente en el universo temprano, o puede quizá deducirse la inversa, quien sabe.

Pero me emociona y asombra que algo ocurrido hace tanto tiempo y en lugares tan separados puedan converger en un solo lugar e instante y decirle a la materia que se encuentra allí de qué forma debe comportarse.

Y a mi "me emociona y asombra que a la vez algo ocurrido aquí hace mucho tiempo, pueda llegar a lugares tan lejanos y decirle hoy también a la materia que se encuentra allí de qué forma debe comportarse, aunque los eventos de aquí no se tenga registro de que hayan sido tan violentos y liberado semejante cantidad de energía como los que estamos estudiando".

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

Gracias por sus respuestas, puedo agregar lo siguiente...

Cada uno de los eventos estudiados tiene una duración muy corta, de milisegundos, tal como indica Alriga, y nos llegaron sucesivamente en un periodo de 15 meses, pero esto puede interpretarse como que la tierra estaba en el sitio y momento equivocados.

Debe existir algún lugar en el universo donde dos, o más, de estos eventos hayan llegado simultáneamente, claro que la tierra no estaba allí, y tal como indica Richard, si la tierra hubiese estado pasando por allí, solo uno de los laboratorios hubiese podido estar en el lugar correcto y en el momento preciso.

Así que como tenemos a las probabilidades en contra, lo que se me ocurre es que se podría intentar “simular computacionalmente”, con los datos ya registrados lo que hubiese pasado si las detecciones hubieran ocurrido simultáneamente, claro está, solo estoy elucubrando no sé si es realmente posible.

La otra cosa es que, siguiendo la analogía de Richard, si estoy en un lago lo suficientemente grande puedo preguntarme si la lluvia que cae debe hacerlo siguiendo el principio cosmológico de homogeneidad e isotropismo, en cuyo caso creo que la hora y el lugar en el que se coloque al bote no debería tener mayor relevancia en cuanto a la frecuencia e intensidad de las señales que serán recibidas, lo que no sé es si esto nos pueda dar alguna forma de calcular la cantidad de eventos esperados.

No tengo el suficiente conocimiento teórico sobre que son y cómo funcionan las ondas gravitacionales, tampoco tengo idea si lo que nos llega es un frente de onda, si está polarizada u orientada de alguna forma, ni de qué manera sería vista, medida o registrada una interferencia de las mismas. Pero me emociona y asombra que algo ocurrido hace tanto tiempo y en lugares tan separados puedan converger en un solo lugar e instante y decirle a la materia que se encuentra allí de qué forma debe comportarse.

Habrá que esperar a que se creen más laboratorios de este tipo y con equipos más sensibles que los actuales para poder encontrar respuestas a las preguntas actuales.

[Richard R Richard]

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

Y me pregunto ¿qué va a pasar en un caso extremo en el que dos o más de estos sucesos nos lleguen exactamente en el mismo momento?,

Hola Maq77, lo que tengo entendido,para ahondar en un tema poco probable, que por cómo están construidos los interferómetros y como relacionan sus lecturas entre laboratorios por sincronía entre sus relojes, observaremos que a cada laboratorio las ondas le llegan en una marca distinta de su reloj, pues la velocidad de las ondas gravitaciones es la velocidad de la luz y si bien es rápida, los laboratorios estan separados a bastante distancia unos de otros, por lo que es posible detectar desde donde hay llegado la onda debido a 2 causas , cada brazo se encoje de manera diferente según la direccion de la onda, y también por el delay entre la llegada a los laboratorios, como se usan instrumentos sumamente precisos , es posible determinar región desde donde es probable la señal proviene, y relacionarla como ya se ha podido con otras detecciones de señales electromagnéticas, por ej rayos X y gamma.

Por ello no es correcto decir "llegan exactamente al mismo tiempo", pero si con una muy baja probabilidad, se sucede el evento de que dos señales alcancen simultaneamente a un laboratorio, las señales presentarian interferencia como cualquier tipo de ondas, como te aclara alriga. Aunque cada laboratorio presentará una mezcla distinta desplazada en el tiempo, de la cual sabiendo lo que se busca, se puede filtrar y separar las señales, haciendo visibles ambos eventos,.... pero justo a falta de datos para investigar, vamos a tener la desgracia de detectar eventos simultáneos , que injusta la naturaleza...

¿creeremos estar viendo un solo evento más grande o más pequeño que los originales y localizado en un solo lugar equivocado?.

Para que eso suceda las ondas deberían venir en fase y aproximadamente en la misma dirección angular en el espacio, y su probabilidad de ocurrencia es casi nula.

O si tener estos tres laboratorios ya es garantía que no se presentará ese tipo de situaciones.

Nada reduce la probabilidad de tener eventos simultáneos, aún así,con mas laboratorios es mas fácil cotejar datos para separar las señales.

creo que me estoy aventurando y entusiasmando demasiado en hacer preguntas sobre un tema de tan reciente descubrimiento.

para eso estamos aqui , en pos de dar y recibir información que se pueda, hay temas que son muy apasionantes, y solo nos queda la espera interminable de alguna noticia.


Para redondear la idea a tu post anterior puedes hacerte una imagen mental , tal como yo me la hago con esta analogía , "estoy en un bote pescando en el medio de un lago (lo siento creo que necesito vacaciones), no hay viento,y la superficie enteramente plana y limpia, pero en algún momento empieza a llover", y podemos preguntarnos con que frecuencia llegaran al bote las ondas que produce cada gota al chocar con la superficie del lago, con que intensidad? con que dirección? No importa si las detecto o no las ondas llegan igual.

Bueno como deje entender antes , algunas respuestas a las siguientes preguntas como cual es la cantidad de gotas que arroja la lluvia por unidad de tiempo, de que tamaño son las gotas y la posición donde ha caído, son datos fundamentales para estimar una frecuencia de detección, y desde cuanto hace que esta lloviendo. Pero volviendo a nuestro caso es tan basto y distante el universo, que por lo pronto no es posible tener un mapa tan fiel, para poder hacer ese tipo de estimaciones, no tenemos el instrumental para observar el agujero negro de nuestra propia galaxia, aunque podemos estimar su posición por movimiento de algunas estrellas a su alrededor, menos tenemos para observar si son uno o dos orbitandose en aquellas galaxias que están a miles de millones de años luz.

[Alriga]

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

… Entiendo que existen regados por el mundo varios laboratorios que pueden detectar las ondas gravitacionales (hasta ahora creo que son tres)…

En realidad hay 4, los dos LIGO en EEUU, VIRGO en Italia y GEO600 en Alemania, aunque GEO600 es antiguo, poco sensible y hasta ahora no ha detectado nunca ninguna onda gravitacional, en realidad ha servido más como prototipo de ensayos para la construcción de LIGO y VIRGO.

Hay dos más en construcción que se espera que sean operativos pronto, KAGRA en Japón en 2020 e IndIGO en la India, que aunque estaba planificado inicialmente para entrar en funcionamiento también en 2020, se retrasará varios años.

Además, existe el proyecto de interferómetro espacial LISA, pero el lanzamiento al espacio no será antes de al menos el 2034.

Esta es la sensibilidad de los detectores actualmente en servicio, como se ve solo detectan ondas gravitacionales de frecuencias de entre unos 20 Hz a unos 5 kHz siempre que la intensidad de la onda sea del orden de, o superior a $\approx 5 \cdot 10^{-23}$

... Y me pregunto ¿qué va a pasar en un caso extremo en el que dos o más de estos sucesos nos lleguen exactamente en el mismo momento? ...

Hombre, va a ser difícil con los instrumentos actuales. Por ejemplo, la duración de todo el evento onda gravitacional GW150914 duró apenas 450 milisegundos. Si con los instrumentos actuales apenas estamos detectando un evento cada 3 meses, difícilmente van a coincidir 2 en el mismo 1/2 segundo sin tener relación entre ellos.

Pero si ello sucediese, imagino que al principio se detectaría una onda de “forma rara” que no entenderían, y a base de estudiarla y hacer simulaciones, posiblemente llegasen a la conclusión de que es la superposición de dos eventos diferentes. Pero creo que corres demasiado, …

Saludos.

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

es mejor estimar el ratio que hoy puedes calcular y es que en 15 meses han sido detectados 5 eventos de distintas características, solo el tiempo dirá si cada 3 meses obtendremos una detección.

Entiendo que existen regados por el mundo varios laboratorios que pueden detectar las ondas gravitacionales (hasta ahora creo que son tres) y que esto es de hecho una parte muy importante del estudio, ya que por un lado permite asegurarnos que las ondas detectadas no son perturbaciones locales si no que al ser recibidas en todos los laboratorios con la misma huella se garantiza que provienen del espacio exterior, y por otro lado sirve para poder de alguna manera triangular la ubicación del suceso detectado, algo parecido a tener dos ojos para la vista estereoscópica, o dos oídos para poder localizar la ubicación de una fuente sonora.

Digo que me parece muy interesante y digno de estudio el hecho que tengamos que decir que un periodo de 15 meses es algo "prácticamente simultáneo" si lo comparamos con el tiempo de miles de millones de años que estas señales de las colisiones y fusiones han tenido que viajar para llegar hasta acá.

Y me pregunto ¿qué va a pasar en un caso extremo en el que dos o más de estos sucesos nos lleguen exactamente en el mismo momento?, ¿habrá interferencia en las ondas gravitacionales, superposición y anulación de las crestas de las ondas?, ¿creeremos estar viendo un solo evento más grande o más pequeño que los originales y localizado en un solo lugar equivocado?. O si tener estos tres laboratorios ya es garantía que no se presentará ese tipo de situaciones.

Por supuesto, tal como dices Richard, creo que me estoy aventurando y entusiasmando demasiado en hacer preguntas sobre un tema de tan reciente descubrimiento.

¡Habrá que esperar!.

[Richard R Richard]

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

¿Cuántas colisiones de agujeros negros y/o estrellas de neutros se esperan detectar mensualmente?

Hasta hace unos meses eramos ciegos a todo esto, hacer estimaciones con los pocos datos disponibles es aventurado, pero dada la frecuencia conque se vienen dando, vamos a tener noticias muy seguido

hay algún cálculo realizado para dar un valor a la espectativa en la frecuencia de casos que puedan ser detectados desde acá.

Bueno podrías empezar por estimar la cantidad de galaxias con agujeros negros en su interior, estimar cuantas de ellas tienen agujeros negros dobles, en función de la separación mutua de los AN estimar una media de plazos para las colisiones ,o bien estimar la cantidad de estrellas de neutrones dobles en el universo y con ello podrías estimar una frecuencia de eventos, (es broma, pero bien podría ser interesante contar con la información) toda esa data es cuanto mucho inmensa y hasta ahora casi inestimable, es mejor estimar el ratio que hoy puedes calcular y es que en 15 meses han sido detectados 5 eventos de distintas características, solo el tiempo dirá si cada 3 meses obtendremos una detección.

Si todo sucede como ha sido siempre en ciencia, esta es una tasa muy baja a lo que se espera detectar, imagina que hace una veintena de años habian sido detectados pocos exoplanetas, y hoy se descubren cientos al año, y no es porque antes los planetas no estaban allí sino que no sabíamos como mirar, lo mismo sucede aqui, si mejoro mi capacidad de detección seguro detecto mas cantidad y mas frecuentemente, pues la mejora de la tecnología y de las prácticas de detección aseguran mayor frecuencia, pues las ondas ya estan allí viajando hacia nosotros a la velocidad de la luz las detectemos o no.

LIGO acaba de anunciar,.... la detección el 8 de junio de 1917 de su 5ª onda gravitacional .

Es que Marty Mc Fly sigue haciendo de las suyas....

Re: LIGO detecta nuevas ondas gravitacionales

Una pregunta que puede parecer más bien tonta, ¿Cuántas colisiones de agujeros negros y/o estrellas de neutrones se esperan detectar mensualmente?, hay algún cálculo realizado para dar un valor a la espectativa en la frecuencia de casos que puedan ser detectados desde acá.

[Alriga]

LIGO anuncia GW170608 el 5º evento onda gravitacional generado por la coalescencia de una pareja de agujeros negros

LIGO acaba de anunciar, (aun no aparece en los medios de comunicación), la detección el 8 de junio de 1917 2017 de su 5ª onda gravitacional generada por la fusión de 2 agujeros negros (AN), la GW170608. El evento ha sido detectado por los dos LIGO cuando VIRGO estaba todavía en período de pruebas, (VIRGO empezó su toma de datos científicos el 17 de Junio)

Se trata del par de AN más pequeño de los 5 detectados hasta ahora, con masas iniciales de 12 +7/-2 y 7 +/-2 masas solares (MS), masa final de 18 +4.8/-0.9 MS y conversión en ondas gravitacionales de 0.85 +0.07/-0.17 MS. Está situado a una distancia de entre 700 mil y 1500 millones de años luz.

Estos son los 5 eventos confirmados (+ un candidato) de ondas gravitacionales generadas por por la fusión de AN hasta el momento



El documento científico con os datos de la observación: GW170608: Observation of a 19-solar-mass Binary Black Hole Coalescence

Y el resumen: GW170608 FACTSHEET

Saludos.

[Alriga]

Primera onda gravitacional detectada conjuntamente por LIGO y VIRGO, la GW170814

El 27 de septiembre de 2017, VIRGO y LIGO anuncian la primera señal de onda gravitacional observada conjuntamente por la red de los tres interferómetros láser. La onda gravitacional detectada fue observada el 14 de agosto de 2017 (GW170814) y fue producida por un par de agujeros negros fusionados con 30.5 y 25.3 masas solares. El agujero negro resultante es de 53.2 m.s. Se ha radiado en forma de ondas gravitacionales la energía de 2.7 m.s. La distancia al agujero negro se estima en unos 1500 millones de años luz.

Fue primero detectada en LIGO Livingston a las 10:30:43 UTC, y después en LIGO Hanford y VIRGO Pisa con unos retrasos de ∼8 ms y ∼14 ms respectivamente.

La adición de VIRGO ha permitido acotar el área detección a solo unos 60º cuadrados, una gran mejora respecto de las anteriores ondas detectadas solo por los dos LIGO, ver en la imagen como el área de GW170814, abajo a la izquierda, es muchísimo menor que la de las ondas gravitacionales detectadas anteriormente.



Leo lo siguiente, que intuyo que puede ser importante, aunque yo no sepa bien de qué va: "La adición de Virgo nos ha permitido sondear por primera vez el contenido de polarización de la señal; encontramos que los datos favorecen fuertemente la polarización tensorial pura de las ondas gravitacionales, como predice la Relatividad General, sobre polarizaciones puramente escalares o vectoriales puras"
Sobre este tema la Mula Francis dice: "Además, gracias a los tres detectores se ha podido estudiar la polarización de la señal; el resultado es que solo hay dos grados de polarización, como predice la teoría general de la relatividad, en contra de otras teorías que predicen hasta seis polarizaciones —teorías que acompañan el campo tensorial de espín 2 con uno vectorial de espín 1 y otro escalar de espín 0"

Toda la información en castellano en la web del equipo español de LIGO:

GW170814: OBSERVANDO ONDAS GRAVITACIONALES PROCEDENTES DE UNA BINARIA DE AGUJEROS NEGROS EN COALESCENCIA MEDIANTE TRES DETECTORES

GW170814: OBSERVANDO ONDAS GRAVITACIONALES PROCEDENTES DE UNA BINARIA DE AGUJEROS NEGROS EN COALESCENCIA MEDIANTE TRES DETECTORES

GW170814 : A three-detector observation of gravitational waves from a binary black hole coalescence

El resumen de todos los datos NUMÉRICOS relevantes en la web de VIRGO: GW170814 - FACTSHEET

Saludos.

[The Higgs Particle]

Re: LIGO confirma la detección de la segunda onda gravitacional de la Historia: GW151226

Entrevista a Alicia Sintes, Investigadora Principal de la Colaboración Científica LIGO en España: La detección de las ondas gravitacionales ha marcado el principio de una nueva era en la Astronomía

Qué triste lo que cuenta como experiencia de mujer investigadora, la verdad

[Alriga]

Re: LIGO confirma la detección de la segunda onda gravitacional de la Historia: GW151226

Entrevista a Alicia Sintes, Investigadora Principal de la Colaboración Científica LIGO en España: La detección de las ondas gravitacionales ha marcado el principio de una nueva era en la Astronomía

Saludos.

[Alriga]

Re: LIGO confirma la detección de la segunda onda gravitacional de la Historia: GW151226

El Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017 ha sido concedido a Kip S. Thorne, Rainer Weiss, Barry C. Barish y la Colaboración Científica LIGO. La dotación del premio es de 50.000 €

Kip S. Thorne y Rainer Weiss son los padres intelectuales de LIGO. Barry C. Barish fue su director desde 1997 a 2006 y además fue el creador de la Colaboración Científica LIGO que integra a investigadores científicos de todo el mundo y que también es copartícipe del premio.

Todo el mundo supone que este año también le "caerá" a LIGO el Premio Nobel de Física, que se entrega en Octubre.

Saludos.