NANOGrav ( Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales ) es un consorcio de astrónomos [1] que detecta ondas gravitacionales mediante la observación de púlsares de milisegundos utilizando los radiotelescopios Green Bank y Arecibo . El proyecto se lleva a cabo en colaboración con socios internacionales en PPTA (Parkes Pulsar Timing Array) en Australia y EPTA (European Pulsar Timing Array) como parte del consorcio IPTA (International Pulsar Timing Array).
Las ondas gravitacionales son una importante predicción de la teoría general de la relatividad de Einstein . Se supone que son el resultado de la transferencia de materia, las fluctuaciones en el universo primitivo y la dinámica del espacio-tiempo como tal. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente con un poderoso campo magnético, que se forman en el proceso de explosiones de supernovas . Se utilizan como relojes de alta precisión en varios campos de la astrofísica, incluida la mecánica celeste, la sismología de estrellas de neutrones, los estudios de campos gravitatorios intensos y la astronomía galáctica.
La idea de utilizar púlsares como detectores de ondas gravitacionales fue propuesta originalmente por M.V. Sazhin [2] y S.L. Detweiler [3] a finales de la década de 1970. La idea es considerar el baricentro del sistema solar y el púlsar distante como extremos opuestos de una palanca imaginaria en el espacio. El púlsar actúa como un reloj de referencia en un extremo del brazo, enviando señales regulares que son captadas por un observador en la Tierra . El paso de las ondas gravitacionales perturba la métrica del espacio-tiempo local y conduce a cambios en la frecuencia de rotación del púlsar observado.
Hellings y Downes [4] extendieron posteriormente esta idea a un conjunto de púlsares y descubrieron que el fondo estocástico de las ondas gravitacionales produce una señal correlacionada para diferentes distancias angulares. La precisión de los resultados de este estudio está limitada por la precisión y la estabilidad de frecuencia de los púlsares de la matriz. Después del descubrimiento del primer púlsar de milisegundos en 1982, Foster y Becker [5] estuvieron entre los primeros astrónomos en lograr un aumento significativo en la sensibilidad para detectar ondas gravitacionales al aplicar el análisis de Hellings-Downs a una serie de púlsares de milisegundos altamente estables.
En la última década, con el advenimiento de los modernos sistemas digitales de adquisición de datos, nuevos radiotelescopios y sistemas de recepción, y el descubrimiento de muchos púlsares nuevos, se logró una mejora significativa en la sensibilidad de las matrices de rejillas de tiempo de púlsares a las ondas gravitacionales. El estudio del Grupo Hobbs de 2010 [6] resume el desempeño actual de la comunidad internacional. El estudio de 2013 del grupo Demorest [7] contiene datos recopilados durante 5 años, su análisis y el límite superior actual del fondo de ondas gravitacionales estocásticas.
La actividad de investigación de NANOGrav cuenta con el apoyo de subvenciones de NSERC en Canadá, NSF y RCSA en EE. UU. NSF otorgó recientemente una subvención de $ 6,8 millones a investigadores de NANOGrav a través del programa PIRE (Asociaciones para la investigación y la educación internacionales). En su reciente Revisión de la Década de Astronomía y Astrofísica, las Academias Nacionales de Ciencias nombraron a NANOGrav entre los ocho proyectos de astrofísica de rango medio recomendados para financiamiento de alta prioridad en la próxima década.
| Astronomía de ondas gravitacionales : detectores y telescopios | ||
|---|---|---|
| Interferométrico subterráneo (en funcionamiento) |
| |
| Interferométrico terrestre (en funcionamiento) | ||
| Conexión a tierra de otros (en funcionamiento) | ||
| Terreno (planeado) | ||
| Espacio (planificado) | LISA | |
| histórico |
| |
| Análisis de los datos | einstein@casa | |
| Señales ( lista ) | ||