Un nuevo detector para explorar ondas gravitacionales en la banda mili-Hertz
Científicos de las universidades de Birmingham y Sussex han desarrollado un innovador detector de ondas gravitacionales que opera en la frecuencia mili-Hertz, un rango aún inexplorado por los instrumentos actuales. Este dispositivo compacto, basado en resonadores ópticos y relojes atómicos, podría abrir una ventana única para observar eventos cósmicos exóticos y fusiones de agujeros negros antiguos que permanecen ocultos para los observatorios actuales.
¿Qué son las ondas gravitacionales y por qué es importante la banda mili-Hertz?
Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo, predichas por Einstein, detectadas principalmente en frecuencias altas por interferómetros terrestres como LIGO y Virgo, y en frecuencias extremadamente bajas por conjuntos de relojes de púlsares. Sin embargo, la banda intermedia, conocida como banda mili-Hertz (entre 10⁻⁵ y 1 Hz), ha permanecido como un punto ciego para la ciencia debido a limitaciones tecnológicas.
Tecnología revolucionaria para una nueva era en detección gravitacional
El equipo propone utilizar avanzados resonadores ópticos, tecnológicos empleados en los relojes atómicos ópticos, capaces de medir cambios diminutos en la fase de la luz láser causados por el paso de ondas gravitacionales. A diferencia de los grandes interferómetros, estos detectores son compactos y resistentes a ruidos sísmicos y neoytonianos, pudiendo ubicarse en laboratorios convencionales.
El Dr. Vera Guarrera, coautora del estudio, afirma: «Este enfoque no solo abre la detección a un nuevo rango de frecuencias, sino que permite construir una red global de estos detectores para captar señales que permanecerían ocultas durante al menos otra década».
Aplicaciones científicas y ventajas frente a futuras misiones espaciales
La banda mili-Hertz es vital para estudiar sistemas binarios compactos como enanas blancas, fusiones de agujeros negros masivos y fondos estocásticos del universo temprano. Misiones espaciales como LISA tienen previsto observar estas frecuencias, pero su lanzamiento está programado para la próxima década.
El Profesor Xavier Calmet destaca que este nuevo detector permitirá probar modelos astrofísicos desde tierra y preparar el camino para exploraciones espaciales futuras. Además, su integración con redes de relojes atómicos existentes podría ampliar la sensibilidad a frecuencias aún más bajas, complementando a observatorios como LIGO.
Funcionamiento y ventajas técnicas
- Cada unidad contiene dos cavidades ópticas ultrastables y una referencia atómica de frecuencia.
- Permite detección multicanal para identificar polarización y dirección de las ondas.
- Su tamaño compacto facilita su instalación y reducción de costos.
- Minimiza el ruido sísmico, problema clave en detectores terrestres convencionales.
Esta propuesta científica ya ha sido publicada en la revista Classical and Quantum Gravity, destacando su potencial revolucionario para el campo de la astrofísica y la cosmología contemporánea. Para más detalles científicos, puedes consultar el estudio original en DOI 10.1088/1361-6382/ae09ec.
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