La capacidad de detectar ondas gravitatorias nos está impulsando rápidamente a una nueva era de astronomía y física. Nuevos instrumentos como el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) nos han permitido observar no uno, sino cuatro instancias de ondas gravitacionales durante los últimos dos años. Ahora, estos instrumentos nos han dado una mayor comprensión de uno de los mayores misterios de la física moderna: la velocidad de la gravedad.

Mientras que la física newtoniana supuso que los efectos de la gravedad eran instantáneos, Albert Einstein teorizó que la fuerza que nos mantiene atados a la Tierra en realidad tuvo que moverse a través del espacio antes de tirar de un objeto. Desde la predicción de Einstein, los científicos han buscado formas de medir este fenómeno.

«La velocidad de la gravedad, como la velocidad de la luz , o c , es una de las constantes fundamentales en el Universo», dijo a Phys.org Neil Cornish, físico de la Universidad Estatal de Montana . «Hasta el advenimiento de la astronomía de ondas gravitacionales, no teníamos forma de medir directamente la velocidad de la gravedad».

Este advenimiento allanó el camino para la primera observación de los astrónomos tanto de las ondas gravitatorias como de la luz que se origina en el mismo evento. Las ondas gravitacionales de esta erupción fueron detectadas por LIGO y luego, solo dos segundos más tarde, se observó una ráfaga corta de rayos gamma desde un lugar similar utilizando dos telescopios. Se sospecha que el evento es una kilonova, una explosión 1000 veces más brillante que una nova estándar causada por la fusión de dos estrellas de neutrones.

Medición de la velocidad de la gravedad

Estos dos conjuntos de datos de la kilonova permitieron a los científicos comparar la velocidad de la luz de rayos gamma con la velocidad de las ondas gravitacionales, lo que nos da una comprensión mucho más clara de la velocidad de la gravedad que nunca. Las mediciones previas de las ondas gravitacionales habían permitido a los científicos reducir el rango de velocidades de gravedad posibles dentro de 55 y 142 por ciento de c.

Pero esta observación les permitió reducir la diferencia entre la velocidad de la gravedad y c más allá de -3 x 10 ^ -15 y 7 x 10 ^ -16 de c, lo que significa que la velocidad de la gravedad es prácticamente la velocidad de la luz.

Este avance científico tiene amplias implicaciones para la física fundamental y nuestra comprensión del cosmos. No menos importante, determinar la velocidad de la gravedad ayudaría a los físicos a refutar las teorías que contradicen la relatividad general de Einstein.

«Muchas teorías alternativas de la gravedad, incluidas algunas que han sido invocadas para explicar la expansión acelerada del Universo, predicen que la velocidad de la gravedad es diferente de la velocidad de la luz», dijo Cornish a Phys.org. «Varias de esas teorías han sido descartadas, lo que limita las formas en que la teoría de Einstein puede modificarse sensiblemente, y hacer que la energía oscura sea una explicación más probable para la expansión acelerada».

Los astrónomos esperan que LIGO y otros equipos similares proporcionen datos suficientes en los próximos años para ayudar a identificar la velocidad de la gravedad dentro del 1 por ciento de c; solo un ejemplo de cómo las ondas gravitacionales están avanzando en nuestra cosmología como nunca antes.