La comunitat científica crida al públic a desxifrar les ones gravitacionals amb els seus PC

Investigadors centrats a interpretar millor les dades de la detecció d’ones gravitacionals per la col·lisió de forats negres binaris estan recorrent al públic a la recerca d’ajuda.

El professor assistent de la Universitat de West Virginia, Zachariah Etienne, lidera el que aviat es convertirà en un esforç global de còmput per part de voluntaris aficionats a l’astrofísica. Es convidarà el públic a deixar els seus propis ordinadors per ajudar la comunitat científica a descobrir els secrets continguts en les ones gravitacionals observades quan els forats negres s’estavellen.

La primera detecció d’ones gravitacionals de LIGO pels forats negres en col·lisió el 2015 va obrir una nova finestra a l’univers, el que permet als científics observar esdeveniments còsmics que inclouen milers de milions d’anys i comprendre millor la composició de l’Univers. Per a molts científics, el descobriment també va impulsar l’expansió dels esforços per provar més a fons les teories que ajuden a explicar com funciona l’univers, amb un enfocament particular en inferir tanta informació com sigui possible sobre els forats negres abans de la seua col·lisió.

Teoritzades per Albert Einstein el 1916, les ones gravitacionals són ondulacions o pertorbacions en l’espai-temps que codifiquen informació important sobre els camps gravitacionals canviants.

Des del descobriment de 2015, LLIGO i Virgo han detectat ones gravitacionals de vuit col·lisions de forats negres addicionals. Aquest mes, LLIGO i Virgo van començar noves sessions d’observació amb sensibilitats sense precedents.

"A mesura que els nostres detectors d’ones gravitacionals es tornen més sensibles, necessitarem expandir els nostres esforços per comprendre tota la informació codificada en ones gravitacionals dels forats negres binaris en col·lisió", va dir Etienne.

"Ens adrecem al públic en general per ajudar amb aquests esforços, que impliquen generar números sense precedents de simulacions autoconsistents d’aquestes col·lisions extremadament energètiques. Això serà veritablement un esforç inclusiu, i especialment esperem inspirar a la pròxima generació de científics en aquest creixent camp de l’astrofísica d’ones gravitacionals".

El seu equip, i la comunitat científica en general, necessita capacitat informàtica per executar les simulacions necessàries per cobrir totes les possibilitats relacionades amb les propietats i una altra informació continguda en les ones gravitacionals.

"Cada ordinador personal podrà realitzar una sola simulació de forats negres en col·lisió", va dir Etienne. En buscar la participació del públic mitjançant l’ús d’una gran quantitat de computadores personals d’escriptori, Etienne i d’altres esperen augmentar dramàticament el rendiment de les prediccions d’ones gravitacionals teòriques necessàries per extreure informació de les observacions de les col·lisions.

Se sap que els forats negres contenen dos quantitats físiques: espín i massa. L’espín, per exemple, es pot dividir encara més en direcció i velocitat. Els col·legues d’Etienne, per tant, estan examinant un total de vuit paràmetres quan LIGO o Virgo detecten ones d’una col·lisió de dos forats negres.

"Les simulacions que hem de realitzar, amb l’ajuda del públic, estan dissenyades per omplir grans buits en el nostre coneixement sobre les ones gravitacionals d’aquestes col·lisions en cobrir tantes possibilitats com sigui possible per a aquests vuit paràmetres. Els catàlegs actuals de simulació de forats negres són massa petits. "Per cobrir adequadament aquest ampli espai de possibilitats", va dir Etienne.

"Aquest treball té per objectiu proporcionar un servei crític a la comunitat científica: un gran catàleg sense precedents de prediccions teòriques autoconsistents sobre quines ones gravitacionals es poden observar a partir de col·lisions de forats negres. Aquestes prediccions assumeixen que la teoria de la gravetat d’Einstein, la relativitat general, és correcta. i per tant, proporcionarà informació més detallada sobre aquesta teoria bonica i complexa", va explicar.

Etienne i el seu equip estan construint un lloc web amb software descarregable basat en el mateix sistema BOINC (Berkeley Open Infrastructure per a Network Computing), utilitzat per al projecte SETI@Home i altres aplicacions científiques. El sistema de 'programa intermediari gratuït’està dissenyat per ajudar a aprofitar el poder de processament de milers de computadores personals a tot el món. L’equip de West Virginia ha anomenat el seu projecte BlackHoles@Home i espera tenir-lo en funcionament més endavant aquest any.

Ja han establert un lloc web on el públic pot començar a aprendre més sobre l’esforç:

'https://math.wvu.edu/*zetienne/SENR/'.