jueves, 18 de febrero de 2016

Las propiedades del gravitón según la señal GW150914 ...

Dibujo20160216 count rates photons Gamma-ray Burst Monitor arXiv 1602 03920

La onda gravitacional GW150914 observada por LIGO permite estudiar la validez de la teoría general de la relatividad en el régimen de campo gravitacional fuerte. Como resultado podemos obtener nuevas cotas para sus constantes físicas fundamentales y para los parámetros postnewtonianos, aunque aún no son tan buenas como las obtenidas de forma indirecta mediante estudios cosmológicos. Futuras señales de ondas gravitacionales prometen mejorar mucho estas cotas.
Gracias a GW150914 las colaboraciones LIGO y Virgo acotan la masa del gravitón por mg< 1,2 × 10−22 eV al 90% CL. Este valor está aún lejos de la mejor cota cosmológica, mg < 6 × 10−32 eV (PDG 2014). Acotar con precisión la velocidad de las ondas gravitacionales requiere observar fotones emitidos por la fuente. Hay una señal prometedora con rayos gamma a más de 50 keV observada por el telescopio espacial Fermi que parece coincidir en tiempo y dirección de origen con la señal GW150914. Bajo la hipótesis de que corresponden al mismo suceso se permite acotar la velocidad de las ondas ondas gravitacionales hasta cg − cγ < 10−17 cγ (donde cγ y cg son la velocidad del fotón y del gravitón en el vacío). No es una cota muy buena, pero augura que futuras coincidencias entre las señales de LIGO+Virgo y Fermi podrían permitir cotas mucho mejores.
Los interesados en los tests de la relatividad general gracias a LIGO disfrutarán de The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, “Tests of general relativity with GW150914,” arXiv:1602.03841 [gr-qc]. La posible coincidencia de señal entre LIGO y Fermi se presenta en V. Connaughton et al., “Fermi GBM Observations of LIGO Gravitational Wave event GW150914,” arXiv:1602.03920 [astro-ph.HE]. No se ha observado ninguna señal a posterior (o a priori), Fermi-LAT collaboration, “Fermi-LAT Observations of the LIGO event GW150914,” arXiv:1602.04488 [astro-ph.HE].
Bajo la hipótesis de la coincidencia entre Fermi y LIGO hay varios artículos que estudian la velocidad de las ondas gravitacionales. Recomiendo, como no, a John Ellis, Nick E. Mavromatos, Dimitri V. Nanopoulos, “Comments on Graviton Propagation in Light of GW150914,” arXiv:1602.04764 [gr-qc]; pero también a Xiang Li et al., “Implication of the association between GBM transient 150914 and LIGO Gravitational Wave event GW150914,” arXiv:1602.04460 [astro-ph.HE].
Si se omite la hipótesis de coincidencia, el límite que se obtiene es bastante pobre (3030 km entre Livingston y Hanford es muy pequeña), como nos cuentan Diego Blas et al., “On constraining the speed of gravitational waves following GW150914,” arXiv:1602.04188[gr-qc].
Y ya que estamos, puedes consultar aquí [PDF] los datos del Particle Data Group de 2014 sobre el gravitón.
[PS 18 Feb 2016] Por cierto, no se han observado neutrinos asociados a GW150914 ni en IceCube ni en ANTARES. Más información en ANTARES Collaboration, “High-energy Neutrino follow-up search of Gravitational Wave Event GW150914 with ANTARES and IceCube,” arXiv:1602.05411 [astro-ph.HE].
http://francis.naukas.com/

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