En la ma\u00f1ana del 16 de octubre, la f\u00edsica Marcelle Soares-Santos era la \u00fanica brasile\u00f1a entre los 16 l\u00edderes de grupos de investigaci\u00f3n cient\u00edfica que anunciaron, en el marco de una entrevista en la sede de la National Science Foundation, en Estados Unidos, la observaci\u00f3n de un fen\u00f3meno que podr\u00eda alterar todo lo que se conoce sobre el universo.<\/p>\n
A los 36 a\u00f1os, Soares-Santos se desempe\u00f1a como profesora en la Universidad Brandeis e investigadora en el Fermi National Accelerator Laboratory, el Fermilab, uno de los m\u00e1s importantes laboratorios de f\u00edsica de part\u00edculas del mundo, ambos en Estados Unidos. Nacida en Vit\u00f3ria [capital del estado brasile\u00f1o de Esp\u00edrito Santo], se gradu\u00f3 en f\u00edsica en la Universidad Federal de Esp\u00edrito Santo (Ufes), realizando su maestr\u00eda y su doctorado en astronom\u00eda en la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP). Arrib\u00f3 al Fermilab en 2010 para efectuar una pasant\u00eda de posdoctorado y colabor\u00f3 en la construcci\u00f3n de uno de los mayores detectores de luz que se hayan construido: una c\u00e1mara de 570 megap\u00edxeles que se encuentra instalada en un telescopio en Chile para mapear 300 millones de galaxias en el marco del proyecto Dark Energy Survey (DES). Actualmente, ella coordina un equipo en el DES que busca la luz emitida por eventos que generan ondas gravitacionales.<\/p>\n
A continuaci\u00f3n, Soares-Santos se refiere al fen\u00f3meno detectado y al uso potencial de las ondas gravitacionales para calcular el \u00edndice de expansi\u00f3n del universo.<\/p>\n
\u00bfCu\u00e1l fue el rol que desempe\u00f1aste en las observaciones relacionadas con la colisi\u00f3n de estrellas de neutrones?<\/strong> \u00bfD\u00f3nde te encontrabas cuando los observatorios Ligo y Virgo informaron que hab\u00edan detectado la colisi\u00f3n de las estrellas de neutrones?<\/strong> \u00bfHac\u00eda mucho que esperabas observar una colisi\u00f3n de estrellas de neutrones?<\/strong> \u00bfCu\u00e1les fueron los pasos siguientes al aviso del d\u00eda 17?<\/strong> \u00bfEso fue en la primera tanda de observaciones?<\/strong> \u00bfHab\u00eda muchos objetos en el \u00e1rea se\u00f1alada?<\/strong> \u00bfPor qu\u00e9 es importante asociar la emisi\u00f3n de luz a la de la onda gravitatoria?<\/strong> Estudiaste las ondas gravitacionales en tu maestr\u00eda, y estrellas de neutrones en tu doctorado. \u00bfTe estabas preparando para observar un evento como \u00e9ste?<\/strong> \u00bfQu\u00e9 pueden revelar las ondas gravitacionales al respecto de la energ\u00eda oscura?<\/strong> \u00bfCu\u00e1les son tus planes a futuro?<\/strong>
\nComenz\u00f3 con mi participaci\u00f3n en el DES, cuyo \u00fanico objetivo es observar 300 millones de galaxias y calcular su aporte de energ\u00eda oscura en la conformaci\u00f3n del universo. Yo ingres\u00e9 durante la fase de fabricaci\u00f3n de la c\u00e1mara que se utiliza en las observaciones y me gan\u00e9 la confianza de mis colegas por mi trabajo, consistente en testear cada componente de la c\u00e1mara. En septiembre de 2012, cuando finaliz\u00f3 la construcci\u00f3n de ese instrumento, el DES comenz\u00f3 a recabar la muestra de millones de galaxias. Hice uso de mi experiencia en an\u00e1lisis de datos y conocimiento de la c\u00e1mara para realizar estudios sobre c\u00famulos de galaxias y r\u00e1pidamente llegu\u00e9 a ocupar un puesto de liderazgo. En julio de 2013, cuando el consorcio que opera el Observatorio Interferom\u00e9trico de Ondas Gravitacionales \u2013el Ligo\u2013 abri\u00f3 un concurso destinado a contratar astr\u00f3nomos, vi la oportunidad que se abr\u00eda para que nuestro grupo del DES desempe\u00f1ara un papel importante.<\/p>\n
\nMe hallaba en el departamento en donde resid\u00eda, en Chicago. El evento se registr\u00f3 el 17 de agosto, que fue el d\u00eda en que el cami\u00f3n de mudanzas lleg\u00f3 para trasladar mis pertenencias hacia Waltham, en el estado de Massachusetts, donde se encuentra la Universidad Brandeis, hacia donde me estaba trasladando. Reci\u00e9n me acostaba cuando son\u00f3 el tel\u00e9fono alrededor de las 7:40 h de la ma\u00f1ana con el alerta autom\u00e1tico del Ligo. Hab\u00eda pasado la noche trabajando, porque se hab\u00eda registrado una colisi\u00f3n de agujeros negros el 14 de agosto. Pens\u00e9 que habr\u00eda algo err\u00f3neo en los an\u00e1lisis de aquel evento. No imaginaba que se tratar\u00eda de uno nuevo. Salt\u00e9 de la cama hacia la computadora y, junto a mis colegas, nos abocamos a la planificaci\u00f3n de las observaciones en Chile para despu\u00e9s de la puesta del Sol. Hab\u00eda un grupo en el telescopio y otro en el Fermilab. Durante las horas siguientes, mi apartamento qued\u00f3 vac\u00edo. Las \u00faltimas cosas que saqu\u00e9 fueron mi laptop<\/em>, una silla y el enrutador de internet.<\/p>\n
\nDesde que el Ligo entr\u00f3 en su segunda fase de operaci\u00f3n, en 2015, se esperaba que los primeros eventos fueran colisiones de estrellas de neutrones y no de agujeros negros. En la naturaleza se espera que los sistemas con masas menores, como es el caso de las estrellas de neutrones, existan en menor cantidad. Por lo tanto, ser\u00eda m\u00e1s f\u00e1cil detectarlos. Result\u00f3 sorprendente comprobar que fueran tan comunes los agujeros negros con una masa entre 10 y 30 veces superior a la del Sol [Rainer Weiss, del Instituto de Tecnolog\u00eda de Massachusetts (MIT), Kip Thorne y Barry Barish, del Instituto de Tecnolog\u00eda de California (Caltech), recibieron el Nobel de F\u00edsica en 2017 por la detecci\u00f3n de las ondas gravitacionales emitidas por la fusi\u00f3n de agujeros negros].<\/p>\n
\nA partir de las b\u00fasquedas que efectuamos luego de la detecci\u00f3n de las colisiones de agujeros negros, ya hab\u00edamos puesto en pr\u00e1ctica el procedimiento en tres o cuatro oportunidades. En primera instancia, elaboramos un mapa del cielo e identificamos la regi\u00f3n donde probablemente hab\u00eda ocurrido el evento. Con base en la posici\u00f3n del telescopio en Chile y la cantidad de horas que pudimos observar cada noche, calculamos la superficie que deber\u00eda cubrirse y c\u00f3mo escanear al m\u00e1ximo la misma. En ese evento, la distancia era peque\u00f1a y elaboramos una lista de galaxias. Cada vez que una de ellas aparec\u00eda en el campo observado, un grupo escudri\u00f1aba las im\u00e1genes antes de procesarlas en una computadora en busca de se\u00f1ales de emisi\u00f3n lum\u00ednica. Fuimos uno de los primeros grupos en detectar la luz emanada por la fuente de ondas gravitacionales. Inmediatamente despu\u00e9s de detectar esa fuente, enviamos un correo electr\u00f3nico\u00a0 comunicando el hallazgo a los colaboradores del Ligo y verificamos que otro grupo hab\u00eda identificado esa fuente 10 minutos antes que nosotros.<\/p>\n
\nDurante la primera noche. Las observaciones duran alrededor de una hora. Una vez detectado el candidato m\u00e1s probable, modificamos la estrategia a seguir durante la noche posterior. Enfocamos las observaciones en ese objeto para obtener el m\u00e1ximo de informaci\u00f3n sobre el mismo y monitorear su evoluci\u00f3n. Tambi\u00e9n efectuamos un segundo barrido en la regi\u00f3n, en busca de otras posibles fuentes. El \u00e1rea apuntada por el Ligo y el Virgo era de 30 grados cuadrados [un \u00e1rea que en el firmamento ocupa un espacio similar al de 150 Lunas llenas]. Nosotros escrutamos 70 grados cuadrados, porque la experiencia adquirida en eventos anteriores demostr\u00f3 que, luego del mapeo inicial, el Ligo realiza un an\u00e1lisis m\u00e1s detallado, en el cual puede modificarse la posici\u00f3n del objeto en el cielo.<\/p>\n
\nLos datos suger\u00edan que la colisi\u00f3n habr\u00eda ocurrido a 40 megap\u00e1rsecs de distancia de la Tierra, es decir, a 130 millones de a\u00f1os luz. En el volumen constituido por 30 grados cuadrados y 40 megap\u00e1rsecs, existen unas 50 galaxias. En un an\u00e1lisis ignorando la distancia, detectamos 1.500 fuentes posibles. S\u00f3lo una de ellas se ajust\u00f3 a los tres criterios establecidos para excluir falsos candidatos.<\/p>\n
\nEn el caso del evento del mes de agosto, las ondas gravitacionales permitieron saber que se trataba de dos estrellas de neutrones, y no de agujeros negros, y que las mismas se hallaban a 40 megap\u00e1rsecs de distancia. Pero no puede determinarse si el resultado de la colisi\u00f3n devino en un agujero negro o en una estrella de neutrones. Tampoco si ese impacto gener\u00f3 elementos qu\u00edmicos pesados, si hubo alteraci\u00f3n del entorno o si el mismo era diferente al usual en las galaxias. Eso s\u00f3lo puede determinarse a partir del estudio conjunto de las ondas gravitacionales y su contrapartida \u00f3ptica.<\/p>\n
\nYo contemplaba entre mis planes trabajar en cosmolog\u00eda. Durante la iniciaci\u00f3n a la investigaci\u00f3n cient\u00edfica y en el m\u00e1ster, realic\u00e9 c\u00e1lculos de c\u00f3mo ser\u00eda el espectro de las ondas gravitacionales primordiales, que existieron desde los albores del universo, y no de \u00e9stas generadas por colisiones. Acaso el Lisa, el futuro detector que est\u00e1 desarrollando la ESA [Agencia Espacial Europea] para registrar ondas gravitacionales desde el espacio, est\u00e9 dotado de una sensibilidad tal que permita observarlas. Por entonces todo era muy te\u00f3rico y se notaba la falta de algo observacional. Durante el doctorado, trabaj\u00e9 con c\u00famulos de galaxias, las mayores estructuras del universo. La tasa de formaci\u00f3n de esos conglomerados depende de la cosmolog\u00eda. Si existiera mucha cantidad de energ\u00eda oscura, la tasa de formaci\u00f3n es menor. Desarroll\u00e9 algoritmos para detectar los c\u00famulos seg\u00fan los datos del Sloan Digital Sky Survey, que explor\u00f3 un tercio del cielo y registr\u00f3 500 millones de objetos. En el posdoctorado, prosegu\u00ed con el estudio de los conglomerados. Volv\u00ed a interesarme por las ondas gravitacionales cuando el Ligo anunci\u00f3 que iniciar\u00eda una nueva ronda de observaciones.<\/p>\n
\nEventos tales como las colisiones de estrellas de neutrones pueden utilizarse en cosmolog\u00eda en forma an\u00e1loga a las supernovas. Las supernovas son explosiones de estrellas supermasivas. Se las denomina candela est\u00e1ndar o candela patr\u00f3n, porque emiten una luminosidad conocida, lo que permite estimar a qu\u00e9 distancia se encuentran de nosotros. En tanto, a las colisiones de estrellas de neutrones se las conoce como sirena est\u00e1ndar, porque su detecci\u00f3n resulta similar a la de las ondas sonoras [aunque las ondas gravitacionales son diferentes a las ondas sonoras]. La intensidad de las ondas gravitacionales detectadas en la Tierra depende de la masa de las estrellas, una magnitud que puede calcularse a partir del formato de la onda detectada. Luego de identificar varios eventos similares al del mes de agosto, se podr\u00e1n medir distancias a escala cosmol\u00f3gica. El evento ocurrido en agosto permiti\u00f3 calcular el \u00edndice de expansi\u00f3n del universo, al cual se lo denomina constante de Hubble, con un margen de error del 15%. Esta variable a\u00fan es alta, pero a partir de otros eventos similares, podr\u00e1 disminuir. Esto es importante porque existe una duda: \u00bflas supernovas son efectivamente candelas est\u00e1ndar o podr\u00eda haber variantes entre ellas que afecten las mediciones? Si las mediciones se efect\u00faan a partir de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo [la radiaci\u00f3n emitida cuando el universo ten\u00eda 380 mil a\u00f1os, en microondas] dan valores discrepantes de los obtenidos con las supernovas. Las ondas gravitacionales pueden constituir una alternativa para realizar esas mediciones.<\/p>\n
\nMe he propuesto emplear las ondas gravitacionales para determinar cu\u00e1nta energ\u00eda oscura hay en el cosmos. Queremos perfeccionar la detecci\u00f3n de la luz emitida por otros eventos, dado que su n\u00famero aumentar\u00e1 durante la pr\u00f3xima ronda de observaciones del Ligo-Virgo. Y tambi\u00e9n pretendo desarrollar una estrategia de uso para la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de c\u00e1maras y telescopios que mapear\u00e1n las galaxias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La f\u00edsica brasile\u00f1a coordina un grupo que busca emisiones lum\u00ednicas asociadas a la producci\u00f3n de ondas gravitacionales","protected":false},"author":16,"featured_media":286280,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[183,179],"tags":[274,304],"coauthors":[105],"class_list":["post-286276","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-entrevista-es","category-tapa","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/286276","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=286276"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/286276\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":293769,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/286276\/revisions\/293769"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/286280"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=286276"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=286276"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=286276"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=286276"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}