La interferencia de la actividad humana siempre ha sido un punto de fricción en las observaciones astronómicas. La radioastronomía es notoriamente sensible a las interferencias involuntarias; de ahí la existencia de zonas de «radiosilencio» cerca de los telescopios, donde los teléfonos móviles están prohibidos. Sin embargo, la astronomía de ondas gravitacionales se ve afectada aún más que la radioastronomía, según un nuevo artículo publicado en el servidor de preimpresiones arXiv por Reed Essick, de la Universidad de Toronto, y no está claro si podemos hacer mucho al respecto.
El artículo, titulado «¿Puede LIGO detectar el horario de verano?», es uno de los mejores artículos jamás escritos en su campo. Su primera frase es: «Sí, puede». La respuesta es bastante sencilla, pero ¿por qué? El horario de verano es una construcción humana en la que ni siquiera todos los países participan. ¿Qué posible impacto podría tener en las ondas gravitacionales causadas por la fusión de agujeros negros a miles de millones de años luz de distancia?
No lo tiene, pero sí tiene un impacto en la actividad humana cerca de los detectores que componen LIGO. De hecho, el Dr. Essick descubrió patrones notables en la sensibilidad de LIGO que giraban en torno a los momentos de actividad humana típica.
Para ello, utilizó un recurso denominado «campaña de inyección», en el que los científicos introducen intencionalmente datos que parecen una onda gravitacional sobre el ruido de fondo habitual que experimenta el detector. Las dos campañas de inyección que utilizó fueron para la tercera ejecución de observación, entre 2019 y 2020, y para el inicio de la cuarta ejecución de observación, entre 2023 y 2024, que fue la ejecución de observación más reciente disponible.
Había una cadencia semanal en la que la sensibilidad del sistema disminuía durante cinco días seguidos y luego no experimentaba una disminución significativa durante dos días, un patrón habitual entre semana y fin de semana. En particular, observó que la sensibilidad también disminuía significativamente los martes y miércoles, cuando los instrumentos estaban en mantenimiento. Normalmente, esto ocurría los martes y los detectores se desconectaban, pero ese mantenimiento también podía extenderse hasta el miércoles, lo que reducía la sensibilidad general en ese momento.
El Dr. Essick también encontró un patrón diario de ciclo día/noche. Entre semana, la sensibilidad disminuyó significativamente durante las horas de trabajo, cuando la actividad humana era mayor. Posteriormente, se observó un aumento notable en los niveles de sensibilidad después de las 6 p. m., cuando la actividad humana en el sitio disminuyó.
Lo más importante para el título del artículo es que este ciclo diario cambió de hora cuando las ubicaciones de los observatorios LIGO cambiaron al horario de verano y viceversa. Observó que había una diferencia de 74 minutos en los cambios de sensibilidad en el sitio cuando estaba en horario de verano en comparación con cuando no lo estaba, casi exactamente en línea con el cambio de hora esperado.
Este hallazgo no es necesariamente sorprendente: la actividad humana ha estado alterando las observaciones astronómicas durante años. Los sismólogos también han notado una cadencia semanal y diaria en el ruido sismológico causado por los desplazamientos diarios de las personas y sus patrones de actividad. Incluso los propios sitios LIGO ya habían observado previamente estos patrones de actividad de ciclo semanal.
Curiosamente, el artículo analizó datos de más fuentes que solo LIGO, con instalaciones en Washington y Virginia. Incluyó el ruido de fondo de Virgo, ubicado en Italia, y KARGA, ubicado en Japón. Sin embargo, dado que la ponderación de los detectores LIGO, con sede en EE. UU., en la red general era tan alta en el sistema global, los patrones semanales y diarios se correspondían con mayor precisión con el programa de trabajo de EE. UU.
Este descubrimiento es más que un simple detalle de la astronomía de ondas gravitacionales: tiene implicaciones para los tipos de ondas gravitacionales que el sistema puede detectar. Las ondas gravitacionales se ven afectadas por la dirección de su origen, por lo que los datos de una de ellas podrían estar sesgados según la época del año, la hora del día e incluso el día de la semana.
Tener en cuenta estos cambios será clave para comprender el panorama completo de la astronomía de ondas gravitacionales, a menos que terminemos construyendo uno de los gigantescos interferómetros espaciales que no se preocupan por los patrones de actividad humana. Pero hasta que lo hagamos, seguirá siendo un desafío detectar correctamente las ondas gravitacionales sin sesgos.
Con información de arXiv
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