La comunidad científica llama al público a descifrar las ondas gravitacionales con sus PC

Investigadores centrados en interpretar mejor los datos de la detección de ondas gravitacionales por la colisión de agujeros negros binarios están recurriendo al público en busca de ayuda.

El profesor asistente de la Universidad de West Virginia, Zachariah Etienne, lidera lo que pronto se convertirá en un esfuerzo global de cómputo por parte de voluntarios aficionados a la astrofísica. Se invitará al público a prestar sus propios ordenadores para ayudar a la comunidad científica a descubrir los secretos contenidos en las ondas gravitacionales observadas cuando los agujeros negros se estrellan.

La primera detección de ondas gravitacionales de LIGO por los agujeros negros en colisión en 2015 abrió una nueva ventana al universo, lo que permite a los científicos observar eventos cósmicos que abarcan miles de millones de años y comprender mejor la composición del Universo. Para muchos científicos, el descubrimiento también impulsó la expansión de los esfuerzos para probar más a fondo las teorías que ayudan a explicar cómo funciona el universo, con un enfoque particular en inferir tanta información como sea posible sobre los agujeros negros antes de su colisión.

Teorizadas por Albert Einstein en 1916, las ondas gravitacionales son ondulaciones o perturbaciones en el espacio-tiempo que codifican información importante sobre los campos gravitacionales cambiantes.

Desde el descubrimiento de 2015, LIGO y Virgo han detectado ondas gravitacionales de ocho colisiones de agujeros negros adicionales. Este mes, LIGO y Virgo comenzaron nuevas sesiones de observación con sensibilidades sin precedentes.

"A medida que nuestros detectores de ondas gravitacionales se vuelven más sensibles, vamos a necesitar expandir nuestros esfuerzos para comprender toda la información codificada en ondas gravitacionales de los agujeros negros binarios en colisión", dijo Etienne.

"Nos dirigimos al público en general para ayudar con estos esfuerzos, que implican generar números sin precedentes de simulaciones autoconsistentes de estas colisiones extremadamente energéticas. Esto será verdaderamente un esfuerzo inclusivo, y especialmente esperamos inspirar a la próxima generación de científicos en este creciente campo de la astrofísica de ondas gravitacionales".

Su equipo, y la comunidad científica en general, necesita capacidad informática para ejecutar las simulaciones necesarias para cubrir todas las posibilidades relacionadas con las propiedades y otra información contenida en las ondas gravitacionales.

"Cada ordenador personal podrá realizar una sola simulación de agujeros negros en colisión", dijo Etienne. Al buscar la participación del público mediante el uso de una gran cantidad de computadoras personales de escritorio, Etienne y otros esperan aumentar dramáticamente el rendimiento de las predicciones de ondas gravitacionales teóricas necesarias para extraer información de las observaciones de las colisiones.

Se sabe que los agujeros negros contienen dos cantidades físicas: espín y masa. El espín, por ejemplo, se puede dividir aún más en dirección y velocidad. Los colegas de Etienne, por lo tanto, están examinando un total de ocho parámetros cuando LIGO o Virgo detectan ondas de una colisión de dos agujeros negros.

"Las simulaciones que debemos realizar, con la ayuda del público, están diseñadas para llenar grandes huecos en nuestro conocimiento sobre las ondas gravitacionales de estas colisiones al cubrir tantas posibilidades como sea posible para estos ocho parámetros. Los catálogos actuales de simulación de agujeros negros son demasiado pequeños. "Para cubrir adecuadamente este amplio espacio de posibilidades", dijo Etienne.

"Este trabajo tiene como objetivo proporcionar un servicio crítico a la comunidad científica: un gran catálogo sin precedentes de predicciones teóricas autoconsistentes sobre qué ondas gravitacionales se pueden observar a partir de colisiones de agujeros negros. Estas predicciones asumen que la teoría de la gravedad de Einstein, la relatividad general, es correcta. y, por lo tanto, proporcionará información más detallada sobre esta teoría hermosa y compleja", explicó.

Etienne y su equipo están construyendo un sitio web con software descargable basado en el mismo sistema BOINC (Berkeley Open Infrastructure para Network Computing), utilizado para el proyecto SETI@Home y otras aplicaciones científicas. El sistema de 'middleware gratuito' está diseñado para ayudar a aprovechar el poder de procesamiento de miles de computadoras personales en todo el mundo. El equipo de West Virginia ha nombrado a su proyecto BlackHoles@Home y espera tenerlo en funcionamiento más adelante este año.

Ya han establecido un sitio web donde el público puede comenzar a aprender más sobre el esfuerzo: 'https://math.wvu.edu/*zetienne/SENR/'.