Soy consciente de que todo lo que tiene masa produce ondas gravitacionales y la única razón por la que no las detectamos es porque son increíblemente pequeñas.
Si las ondas gravitacionales actúan como cualquier otra onda, entonces deberían superponerse. Dado que en el universo hay una gran cantidad de objetos masivos que se mueven en todo momento, ¿no deberían superponerse los pulsos gravitatorios de modo que LIGO debería estar siempre detectando ondas gravitacionales?
Bueno, sí, pregúntale a LIGO, pero no es tan difícil, y la gente de PSE puede darte algunas respuestas.
Pero, no es necesario que pregunte, han publicado algunos y hay otros artículos y resúmenes más detallados que puede buscar en Google. Para LIGO, puede comenzar con https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources . O google fuentes de ondas gravitacionales
Sí, por supuesto, las ondas gravitacionales se superponen, pero las ondas débiles superpuestas a ondas más fuertes pueden pasar desapercibidas. Al igual que las ondas electromagnéticas, en la aproximación lineal se propagan y decaen con una distancia de 1/r lo suficientemente lejos. Las ondas gravitacionales más fuertes son emitidas por objetos muy densos y muy pequeños, como agujeros negros y estrellas de neutrones, cuando están fuertemente perturbados, como en una colisión o fusión. Hay otras fuentes potentes probablemente de los primeros días del universo, antes de la recombinación, que nos encantaría construir detectores lo suficientemente grandes para ver sus longitudes de onda probablemente más largas.
No vemos la suma de todo eso porque no tenemos suficiente sensibilidad, y porque sus frecuencias pueden ser diferentes (como con las ondas electromagnéticas se superponen a la misma frecuencia, los efectos más no lineales son mucho más débiles).
El régimen no lineal de las ondas gravitatorias es donde las cosas se complican mucho más, porque la gravitación, en la Relatividad General, esencialmente interactúa consigo misma: los efectos gravitatorios interfieren entre sí si son lo suficientemente fuertes.
Otro factor que es interesante para las ondas gravitacionales es que no pueden ser producidas por monopolos (masas individuales), ni siquiera por distribuciones dipolares, pero sí por cuadrupolos y n-polos, para mayores . La mayoría (o todos) que hemos detectado hasta ahora provienen de fusiones que no ocurren exactamente radialmente, por lo que tienen un momento cuadripolar (piense en una barra que gira en cualquier eje que no sea su eje de simetría). Si tenemos detectores más sensibles, veremos más y efectos de otras distorsiones gravitacionales.
La comunidad astrofísica y física busca construir detectores de ondas gravitacionales más sensibles y más grandes. Los están viendo básicamente como observatorios gravitacionales, un régimen completamente nuevo para explorar el universo. Un documento sobre eso está, por ejemplo, en https://arxiv.org/pdf/1209.0667.pdf . Estoy seguro de que hay documentos más recientes que detallan qué se puede ver específicamente para cada tamaño de interferómetro.
Wrichik Basu
Wrichik Basu