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¿Gravitones luminosos?

Si miramos el mundo a una escala suficientemente pequeña, encontramos que tiene una estructura granulada. Los físicos han demostrado partículas de materia, luz y la mayoría de las interacciones, pero ningún experimento ha revelado las propiedades granulares de la gravedad.

Muchos físicos creen que la gravedad debe ser transportada por "gravitones" sin masa, pero la interacción con partículas conocidas es demasiado débil para ser probada. A algunos teóricos se les ha ocurrido la idea de que la existencia de la gravitación puede confirmarse si se acumulan cantidades significativas de gravitones durante fenómenos gravitacionales intensos, como la fusión de agujeros negros. En marzo, Physical Review Letters publicó un análisis que muestra que desastres tan violentos pueden sacar gravitones de las sombras.

Donde hay energía, también hay gravedad. Douglas Singleton, un físico de la Universidad Estatal de California que no participó en el nuevo estudio, afirma que los fotones (paquetes sin masa de energía radiante) pueden, en casos extremadamente raros, transformarse espontáneamente en partículas de gravedad. También puede suceder lo contrario: los gravitones se convierten en fotones. El nuevo análisis analiza el mecanismo por el cual los gravitones pueden liberar miles de millones de fotones, como han demostrado estudios anteriores, lo que facilitaría la confirmación de su existencia.

Raymond Sawyer, autor del trabajo y físico de la Universidad de California en Santa Bárbara, dice que una estimación aproximada basada en la densidad de gravitones cerca de la ubicación de la colisión del agujero negro está cerca del número que produciría radiación detectable.


Sabiendo por investigaciones anteriores que un gran número de otras partículas sin masa pueden cambiar de estado repentinamente (un fenómeno conocido como avances cuánticos), Sawyer creó un modelo de computadora para ver si los gravitones también se comportan de la misma manera. La simulación muestra que este es el caso: cuando la densidad de los gravitones se vuelve lo suficientemente alta, algunos de ellos se convierten repentinamente en partículas de radiación. "Es un poco como la llegada inesperada de una tormenta", compara Sawyer. - No hay rastro de ello hasta que llega "

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Con fenómenos como la fusión de agujeros negros, debería haber condiciones en las que se formen fotones de radiactividad con una longitud de onda de muchos kilómetros. Esta señal sería muy débil, pero podría recibirse en la tierra. Según Sawyer, podría haber fenómenos más violentos en el universo de los que se han observado hasta ahora. Los científicos tendrían que distinguir el brillo de las ondas de radio generadas por los agujeros negros conectados de la radiación de los gases circundantes. Primero, sin embargo, los teóricos deben verificar que el modelo sea correcto. Sawyer espera que las simulaciones futuras demuestren que la formación rápida de fotones también ocurre en modelos más realistas de fenómenos gravitacionales intensos, en los que una gran cantidad de gravitones forman sistemas complejos. Singleton está de acuerdo en que el problema requiere más potencia de cálculo porque el análisis actual es "una simplificación enorme".