¿Puertas a otro mundo? No hay rastro de nuevas dimensiones tras las ondas gravitacionales

Astrónomos de la Universidad de Chicago no han encontrado evidencia de dimensiones espaciales adicionales para el universo basadas en los datos recogida hasta ahora de ondas gravitacionales. Su investigación, publicada en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, es uno de muchos artículos tras el extraordinario anuncio de 2017 de que el detecto LIGO había detectado una colisión entre estrellas de neutrones.

La primera detección de ondas gravitacionales en 2015, por la cual tres físicos ganaron el Premio Nobel el año pasado, fue el resultado de dos agujeros negros que chocaron. El año pasado, los científicos observaron que dos estrellas de neutrones colisionaban.

La principal diferencia entre los dos es que los astrónomos pudieron ver las consecuencias de la colisión de las estrellas de neutrones con un telescopio convencional, produciendo dos lecturas que se pueden comparar: una en gravedad y otra en ondas electromagnéticas.

"Esta fue la primera vez que pudimos detectar fuentes simultáneamente en ondas gravitatorias y de luz", dijo el profesor Daniel Holz. "Esto proporciona una vía totalmente nueva y emocionante, y hemos estado aprendiendo todo tipo de cosas interesantes sobre el universo".

La teoría de la relatividad general de Einstein explica muy bien el sistema solar, pero a medida que los científicos aprendieron más sobre el universo más allá, comenzaron a surgir grandes agujeros en nuestra comprensión. Dos son la materia oscura, uno de los ingredientes básicos del universo; y la energía oscura, la fuerza misteriosa que hace que el universo se expanda más rápido con el tiempo.

Los científicos han propuesto todo tipo de teorías para explicar la materia oscura y la energía oscura, y "muchas teorías alternativas a la relatividad general comienzan con la adición de una dimensión extra", dijo la estudiante de posgrado Maya Fishbach, coautora del trabajo. Una teoría es que, a largas distancias, la gravedad se "filtraría" a las dimensiones adicionales. Esto causaría que la gravedad parezca más débil y podría explicar las inconsistencias.

El golpe uno-dos de las ondas gravitacionales y la luz visto en la colisión de estrellas de neutrones detectada el año pasado ofreció una forma para que Holz y Fishbach probaran esta teoría. Las ondas gravitacionales de la colisión resonaron en LIGO la mañana del 17 de agosto de 2017, seguidas de detecciones de rayos gamma, rayos X, ondas de radio y luz óptica e infrarroja.

Si la gravedad se filtró a otras dimensiones en el camino, entonces la señal que midieron en los detectores de ondas gravitacionales habría sido más débil de lo esperado. Pero no fue así. Por ahora, parece que el universo tiene las mismas dimensiones familiares, tres en el espacio y una en el tiempo, incluso en escalas de cien millones de años luz.

Pero esto es solo el comienzo, dijeron los científicos. "Hay tantas teorías que hasta ahora, no teníamos formas concretas de probar", dijo Fishbach. "Esto cambia la forma en que mucha gente puede hacer su astronomía".