Desde que en septiembre de 2015 los detectores gemelos del Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometr\u00eda L\u00e1ser (LIGO, por sus siglas en ingl\u00e9s), instalados en Estados Unidos, registraron por primera vez el tipo de perturbaci\u00f3n en la curvatura del espacio-tiempo previsto por Albert Einstein (1879-1955), los eventos detectados y asociados a la producci\u00f3n de ondas gravitacionales han sido literalmente explosivos. Dichos eventos est\u00e1n relacionados con sistemas binarios remotos, ubicados a distancias que van de 130 a 3.000 millones de a\u00f1os luz de la Tierra, compuestos por dos cuerpos de enorme masa, generalmente un par de agujeros negros o de estrellas de neutrones. Esos objetos celestes orbitaban en torno de un centro de gravedad con trayectorias en espiral progresiva rumbo a una inevitable y descomunal colisi\u00f3n-fusi\u00f3n, de la cual resultaban ondas gravitacionales.<\/p>\n
En un art\u00edculo que sali\u00f3 publicado el 21 de junio en la revista cient\u00edfica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em>, un tr\u00edo de astrof\u00edsicos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) y de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte (UFRN) plantea que la detecci\u00f3n de ondas gravitacionales puede ser de utilidad para descubrir y estudiar formaciones binarias bastante menos energ\u00e9ticas y localizadas en las cercan\u00edas de la Tierra, a menos de mil a\u00f1os luz de distancia: sistemas compuestos por una estrella con masa similar a la del Sol y un exoplaneta gigante con per\u00edodo orbital ultracorto. Ese tipo de exoplaneta m\u00e1s masivo que J\u00fapiter, el planeta con mayor masa del Sistema Solar, se encuentra pr\u00e1cticamente \u201cpegado\u201d a su estrella y le demanda aproximadamente una hora dar una vuelta completa en torno de ella. La Tierra demora alrededor de 365 d\u00edas (el per\u00edodo al que denominamos a\u00f1o) en dar una vuelta completa alrededor del Sol.<\/p>\n \u201cLos detectores en tierra, como es el caso del LIGO, no poseen resoluci\u00f3n como para registrar las ondas gravitacionales d\u00e9biles que emite ese tipo de sistema planetario\u201d, explica Jos\u00e9 Ademir Sales de Lima, de la USP y autor principal del estudio. \u201cPero hicimos c\u00e1lculos y constatamos que el Laser Interferometer Space Antenna [LISA] ser\u00e1 capaz de medirlas en algunos casos\u201d. El proyecto coordinado por la Agencia Espacial Europea (ESA, en ingl\u00e9s), el mencionado LISA, ser\u00e1 el primer observatorio espacial dedicado a medir ondas gravitacionales. Su entrada en servicio se estipula para la d\u00e9cada de 2030. Sobre un total de alrededor de 2.800 sistemas planetarios conocidos, poco m\u00e1s de una decena est\u00e1n formados solamente por una estrella y un exoplaneta con per\u00edodo orbital ultracorto.<\/p>\n Lima y sus colegas Francisco Edson da Silva y Jo\u00e3o Vital da Cunha, ambos de la UFRN, calcularon el nivel probable de emisi\u00f3n de ondas gravitacionales en 14 sistemas de ese tipo, formados por un exoplaneta con per\u00edodo orbital inferior a 80 minutos. Finalmente, concluyeron que tan solo tres de ellos emitir\u00edan ondas gravitacionales en cantidad suficiente como para que el LISA las pueda captar. Ellos son: el GP Com b, el V396 Hya b, y el J1433 b. Esos exoplanetas cuentan con una masa que va de 18 a 57 veces la de J\u00fapiter y est\u00e1n situados a una distancia de la Tierra entre 245 y 737 a\u00f1os luz. Por su ubicaci\u00f3n extremadamente cercana a su estrella, ellos ser\u00edan muy calientes, sin condiciones para albergar agua en estado l\u00edquido. \u201cComo cualquier sistema binario, todo exoplaneta en \u00f3rbita alrededor de una estrella genera ondas gravitacionales. Con todo, la inmensa mayor\u00eda son de muy baja emisi\u00f3n y no podremos medirlas\u201d, explica Vital da Cunha.<\/p>\n Emisi\u00f3n peri\u00f3dica<\/strong> Pese a que es d\u00e9bil, la perturbaci\u00f3n generada por las ondas gravitacionales producidas por sistemas binarios con planetas de per\u00edodo orbital ultracorto ofrece una ventaja para su observaci\u00f3n, seg\u00fan los autores del estudio: sus emisiones ser\u00e1n pr\u00e1cticamente continuas, peri\u00f3dicas, en lugar de ser un evento fuerte pero puntual, que no se repite, como fue el caso de lo que registr\u00f3 el LIGO. \u201cAs\u00ed es que podremos estudiar diariamente las ondas gravitacionales generadas por esos sistemas planetarios\u201d, dice Lima. Mientras el planeta orbite en torno a su estrella, su se\u00f1al de ondas gravitacionales se producir\u00e1 en un intervalo de tiempo fijo y, en teor\u00eda, el LISA podr\u00e1 medirla. En el caso de los planetas cuyo a\u00f1o orbital se resume a una hora, las ondas podr\u00edan registrarse decenas de veces en un solo d\u00eda de observaci\u00f3n.<\/p>\n Para el astrof\u00edsico Odylio Aguiar, del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), que forma parte de la colaboraci\u00f3n cient\u00edfica LIGO, dif\u00edcilmente se podr\u00e1n descubrir nuevos exoplanetas a partir de la detecci\u00f3n de ondas gravitacionales en sistemas binarios, incluso despu\u00e9s de que comience a operar el LISA. \u201cLos exoplanetas analizados en el paper<\/em> de Monthly Notices<\/em> estar\u00e1n comprendidos en la regi\u00f3n de la curva de sensibilidad del LISA denominada binarias gal\u00e1cticas insolubles\u201d, explica Aguiar. \u201cEn esa regi\u00f3n hay tantos sistemas binarios en nuestra galaxia que la suma de todas sus se\u00f1ales producir\u00eda un ruido de fondo astrof\u00edsicos que, en la pr\u00e1ctica, tornar\u00e1 casi imposible el hallazgo de nuevos exoplanetas. Ser\u00e1 m\u00e1s sencillo confirmar, por medio de las ondas gravitacionales, los exoplanetas ya identificados mediante otros m\u00e9todos\u201d. Seg\u00fan Aguiar, con el LISA solo ser\u00e1 posible la detecci\u00f3n de exoplanetas que se hallaran a pocos a\u00f1os luz de distancia de la Tierra y, por lo tanto, fuera de la regi\u00f3n de las binarias gal\u00e1cticas insolubles. Lima y sus colegas est\u00e1n al tanto de ese problema, pero son m\u00e1s optimistas en cuanto al potencial de las ondas gravitacionales para el descubrimiento de ciertos tipos de exoplanetas.<\/p>\n Proyecto<\/strong>
\nEn comparaci\u00f3n con la fuerte se\u00f1al liberada por \u00fanica vez luego de la fusi\u00f3n de dos agujeros negros supermasivos o dos estrellas de neutrones, el giro de un planeta alrededor de una estrella produce una cantidad \u00ednfima de ondas gravitacionales, casi imperceptible. La primera fusi\u00f3n de agujeros negros detectada en 2015 por la colaboraci\u00f3n cient\u00edfica LIGO gener\u00f3, durante algunos milisegundos, ondas gravitacionales con una potencia m\u00e1xima de 3,6 x 1049<\/sup> vatios (3,6 seguido de cuarenta y nueve ceros). El LISA ser\u00e1 capaz de medir emisiones mucho m\u00e1s d\u00e9biles que las registradas por el LIGO.<\/p>\n
\nLlama: Un radiotelescopio para la detecci\u00f3n de ondas mm\/ sub-mm en los Andes, en colaboraci\u00f3n con Argentina (n\u00ba 11\/51676-9<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Jacques L\u00e9pine (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 32.187.641,01<\/p>\n