¿Qué es una singularidad?

Enlace original : Ask an astronomerCornell Astronomy Department

Contestado por : Jagadheep D. Pandian

Leyendo libros de astronomía, veo aparecer mucho la palabra “singularidad”, pero no acabo de ver que significa exactamente.

Una singularidad quiere decir un punto donde algunas propiedades son infinitas. Por ejemplo, en el centro de un agujero negro, según la teoría clásica, la densidad es infinita (por que una masa finita se comprime en un volumen cero). Así que es una singularidad. De igual manera, si extrapolas las propiedades del universo al instante del Big Bang, encontrarás que tanto la densidad como la temperatura llegaron al infinito, así que también hay una singularidad.  Debe decirse que esto sucede debido a la ruptura de la teoría clásica. Por ahora no hay teoría de la gravedad cuántica, pero es posible que las singularidades se eviten con una teoría de la gravedad cuántica.


Jagadheep D. Pandian Jagadheep construyó un ruevo receptor para el radiotelescopio de Arecibo que funciona entre 6 y 8Ghz. Estudia los másers de metanol a 6.7Ghz de nuestra galaxia. Estos másers ocurren donde se están formando estrellas masivas. Obtuvo su doctorado en física en Cornell en Enero de 2007 y realizó el postdoctorado en el Instituto Max Plank de Radioastronomía en Alemania. Después de eso, trabajóen el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawaii con el postdoctorado en Submilimetría.  Jagadheep actualmente está en el Instituto Indio de Tecnología y Ciencia Espacial.

¿Porqué les interesan a los astrónomos las ondas gravitacionales?

Enlace original :  Ask an astronomerCornell Astronomy Department

Contestado por : Michael Lam

Cuando miras el cielo nocturno, tienes una visión muy particular del Universo. Ves radiación electromagnética, luz , en longitudes de onda de objetos como las estrellas. Si tus ojos pudieran ver ondas de radio, que están en otra longitud de onda de la luz, observarían una imagen muy diferente del Universo. Las fuentes de luz de radio son diferentes de las fuentes de luz óptica. Los astrónomos quieren construirdiferentes clases de telescopios para poder observar el espectro completo de la radiación electromagnética. Puedes tener una visión de la Vía Láctea en diferentes longitudes de onda de luz aquí (en esta página) y podrías darte cuenta de que la imagen que obtienes es muy diferente según el telescopio que utilices.

Durante casi toda la historia de la astronomía hemos visto al Universo a través de una ventana electromagnética. Durante muchas décadas los astrónomos han tenido interés por observar el Universo a través de una ventana totalmente separada: una gravitacional. A diferencia de las ondas electromagnéticas, las ondas gravitacionales son cambios muy pequeños en el espaciotiempo que causan que los objetos se acerquen o alejen unos de otros en cantidades minúsculas. Fueron predichas por la Teoría de la Relatividad General de Einstein, y por eso su detección ofrece evidencias que apoyan la teoría. Las fuentes de ondas gravitacionales son muy raras, las más habituales dos objetos compactos como estrellas de neutrones o agujeros negros en órbita muy cercana . Conforme orbitan uno alrededor del otro se emiten ondas gravitacionales. Ya que la energía deja el sistema, las órbitas se encogen, hasta que los dos objetos finalmente se unen en un suceso violento. La observación de las ondas gravitacionales nos permitirá estudiar la dinámica de estos sistemas en escalas muy diferentes de tamaño.

El 11 de Febrero de 2016, el LIGO (Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser) anunció la detección de ondas gravitacionales de un agujero negro binario. Esta es la primera detección confirmada de la historia de un sistema binario de agujeros negros. Ambos agujeros negros eran los dos agujeros negros de masa estelar más masivos conocidos jamás detectados (por encima de otros candidatos). Observaron que la masa de los objetos fundidos era menor que la suma de ellos, lo que implicaba que la diferencia en masa se había convertido en una enorme cantidad de energía que se perdió en forma de ondas gravitacionales (tanta como 5000 supernovas!). También midieron la rotación del agujero negro final, el ratio de agujeros negros fundiéndose en el Universo local, y más. Se obtuvo mucho conocimiento nuevo en física de un sólo suceso de onda gravitacional. Astrónomos como los de LIGO esperan localizar más de esos sucesos para que podamos comenzar a construir una visión gravitacional del Universo.


Michael Lam es un estudiante graduado en Cornell y miembro del Observatorio Norteamericano de Nanohercios de Ondas Gravitacionales (NANOGrav). Trabaja en mejorar la precisión del sincronizado de un conjunto de pulsars de milisegundos con el objetivo de detectar y estudiar ondas gravitacionales. Ha completado sus estudios de Ciencias Computacionales en Astrofísica en la Colgate University y es originario de Nueva York.