GW150914: Observación de Ondas Gravitacionales - Asociación Astronómica Orión

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Observación de Ondas Gravitacionales de una Fusión de Agujeros Negros Binarios

El 14 de septiembre de 2015 a las 09:50:45 UTC, los dos detectores de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) observaron simultáneamente una señal de onda gravitacional transitoria denominada GW150914. Esta señal coincide con las predicciones de la relatividad general para el inspiral y la fusión de un par de agujeros negros.

Representación artística de la fusión de dos agujeros negros

La Magnitud del Strain (h)

La deformación del espacio-tiempo, o strain, se define como el cambio relativo en la longitud de los brazos del interferómetro. Matemáticamente se expresa como:

h = \frac{Δ L}{L}

Donde $Δ L$ es el desplazamiento observado y L es la longitud del brazo (4 km). El pico de amplitud observado fue de $1.0 \times 10^{-21}$ .

Cálculo de la Masa de Chirp

A partir de la evolución de la frecuencia de la señal, se determinó la masa de chirp (ℳ) del sistema, que es un parámetro fundamental para describir la tasa de pérdida de energía orbital:

ℳ = \frac{{(m_{1} m_{2})}^{3 / 5}}{{(m_{1} + m_{2})}^{1 / 5}}

Los análisis revelaron una masa de chirp de aproximadamente 30 masas solares. Esto implica que los agujeros negros iniciales tenían masas de $36 ⁺_{5}^{-4}$ y $29 ⁺_{4}^{-4}$ masas solares, fusionándose en un remanente de 62 masas solares.

Datos Técnicos del Evento GW150914

Frecuencia de Chirp: 35 Hz a 250 Hz.
Energía radiada en ondas gravitacionales: 3.0 ± 0.5 Masas Solares (M_☉).
Distancia de Luminosidad: 410 Mpc (approx. 1.3 mil millones de años-luz).
Significancia estadística: Superior a 5.1σ.

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