Revolucionario método para analizar ondas gravitacionales de manera más sencilla revoluciona la ciencia

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• Mediante derivadas en lugar de integrales, investigadores de España y China han encontrado una forma más sencilla de resolver complejos cálculos que se utilizan para obtener información sobre ondas gravitacionales, como las que detectan los experimentos LIGO y Virgo. El nuevo enfoque permite conocer con mayor precisión y seguridad las características de estos impactantes fenómenos cosmológicos.
• Reformular más de 50 años de estudio de uno de los campos más prometedores de la astrofísica: las ondas gravitacionales. Es lo que propone un trabajo liderado por [nombre del investigador], investigador del Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE, centro mixto de la Universidade de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia). Junto a otros científicos de la Universidad de Valencia y la Universidad China de Hong Kong, publica un artículo en la revista [nombre de la revista] donde plantean una propuesta para simplificar los complejos cálculos necesarios para obtener información de estos eventos astrofísicos.
• Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz, y que se producen a consecuencia de los eventos más violentos del universo, como las explosiones de estrellas (supernovas). Fueron predichas por Albert Einstein hace más de 100 años, pero no se observaron directamente hasta el año 2015, cuando lo consiguieron los experimentos LIGO y Virgo.
• Estos eventos se miden con una combinación de datos: se usan los datos recopilados por estos grandes detectores y, a continuación, se comparan con las plantillas o modelos teóricos que describen las ondas esperadas para cada posible fuente de estas ondas, las cuales se pueden simular con superordenadores.
• “Un problema de todo este proceso es que la mayoría de las simulaciones que se realizan no son capaces de darnos directamente el temblor del espacio-tiempo que leen los detectores. En su lugar, nos dan algo equivalente a su aceleración, lo que obliga a los científicos a hacer cálculos de integración”, explica [nombre del investigador], investigador del IGFAE.
• Para superar este obstáculo, el equipo ha propuesto, en resumen, “darle la vuelta a la tortilla”, ejemplifica [nombre del investigador]. En vez del cálculo integral, han realizado dos derivadas de los datos de los detectores, y han comparado estos resultados con las simulaciones, que de esta manera quedan intactas al no aplicárseles la integración.
• En su artículo, los autores exponen que este nuevo enfoque ofrece importantes ventajas para el estudio de estos impactantes fenómenos cosmológicos. Además de simplificar la comparación de nuestras simulaciones con los datos de LIGO y Virgo, ahora podemos hacer esto de manera segura para cualquier fuente de ondas gravitacionales que podamos simular.
• Los autores han aplicado su técnica a un caso concreto. En 2020, los detectores LIGO y Virgo detectaron una onda gravitacional tremendamente desconcertante, conocida como GW190521. Fue la colisión de agujeros negros más masiva jamás detectada. Pero había algo más, sus características sugerían que en realidad se tratase de una colisión de estrellas de bosones, objetos propuestos teóricamente que podrían probar la existencia de la conocida como materia oscura.
• Al aplicar la innovadora ‘vuelta a la tortilla’ con la derivación para estudiar el evento GW190521, los resultados son consistentes con la propuesta de que sea una colisión de estrellas de bosones.

Investigadores encuentran una forma más sencilla de resolver cálculos sobre ondas gravitacionales

Investigadores de España y China han utilizado derivadas en lugar de integrales para resolver complejos cálculos necesarios para obtener información sobre ondas gravitacionales. Este nuevo enfoque permite conocer con mayor precisión y seguridad las características de estos fenómenos cosmológicos. Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el espacio-tiempo que se producen a consecuencia de eventos violentos en el universo, como las explosiones de estrellas. Estas ondas se miden utilizando datos recopilados por detectores como LIGO y Virgo, y se comparan con modelos teóricos que describen las ondas esperadas para cada posible fuente. Sin embargo, la mayoría de las simulaciones no proporcionan directamente el temblor del espacio-tiempo que leen los detectores, lo que obliga a los científicos a realizar cálculos de integración. Para superar este problema, los investigadores han propuesto realizar derivadas en lugar de integrales, lo que simplifica el proceso y permite hacer comparaciones seguras entre simulaciones y datos reales.

Investigadores proponen una forma de simplificar los cálculos sobre ondas gravitacionales

Un grupo de científicos liderado por un investigador del Instituto Galego de Física de Altas Enerxías ha propuesto una nueva técnica para simplificar los complejos cálculos necesarios para obtener información sobre ondas gravitacionales. Estas ondas son ondulaciones en el espacio-tiempo que se producen como resultado de eventos violentos en el universo. Los investigadores han utilizado derivadas en lugar de integrales para resolver estos cálculos, lo que proporciona resultados más precisos y seguros. Además, este enfoque simplifica la comparación entre simulaciones y datos reales recopilados por detectores como LIGO y Virgo. Los investigadores han aplicado esta técnica a un caso concreto, la colisión de estrellas de bosones, y los resultados son consistentes con la propuesta de que este evento en particular fue una colisión de este tipo de estrellas. Esta nueva técnica tiene un gran potencial para avanzar en el conocimiento de las ondas gravitacionales y su estudio en el cosmos.