Efecto de memoria gravitacional

Los efectos de memoria gravitacional , también conocidos como efectos de memoria de ondas gravitacionales , predicen cambios persistentes en la posición relativa de pares de masas en el espacio debido al paso de una onda gravitacional (OG). Se ha sugerido la detección de efectos de memoria gravitacional como una forma de validar la relatividad general . ^{[ 1 ]}

Una aproximación lineal de las ecuaciones de Einstein ^{[ 2 ]} fue propuesta por primera vez en 1974 por los científicos soviéticos Yakov Zeldovich y AG Polnarev ; ^{[ 3 ] [ 4 ]} Vladimir Braginsky ^{[ 5 ]} y LP Grishchuk ^{[ 6 ]} posteriormente las denominaron efectos de memoria en 1985. ^{[ 7 ]} El efecto de memoria no lineal fue propuesto por primera vez en la década de 1990 por Demetrios Christodoulou . ^{[ 8 ]}

En 2014, Andrew Strominger y Alexander Zhiboedov demostraron que la fórmula relacionada con el efecto de memoria es la transformada de Fourier en el tiempo del teorema del gravitón suave de Steven Weinberg . ^{[ 9 ]} En general, los efectos de memoria están relacionados con el comportamiento asintótico de los campos gravitatorios, como se espera en el grupo de Bondi-Metzner-Sachs a través del triángulo infrarrojo. ^{[ 3 ] [ 10 ]} En el infinito nulo , las ondas gravitatorias que pasan dejan una distorsión permanente en el espaciotiempo , ^{[ 11 ]} cambiando las distancias entre los objetos y desplazando a los observadores. Los observadores que inicialmente coinciden en el origen de su sistema de coordenadas pueden no coincidir después de que las ondas pasan. Esto conduce a ambigüedades, o supertraslaciones, en la definición del momento angular transportado por las ondas gravitatorias. ^{[ 12 ]}

La memoria de espín gravitacional es un efecto de memoria propuesto causado por ondas gravitacionales que transportan momento angular y que dejan un efecto de memoria gravitacional en los tiempos de viaje de la luz enviada alrededor de un bucle cerrado en direcciones opuestas. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Este efecto de memoria propuesto fue publicado por Strominger, Zhiboedov y una de las estudiantes de posgrado de Strominger, Sabrina Pasterski, en 2016. ^{[ 15 ]}

Los efectos de memoria son más débiles que las señales oscilatorias detectadas con interferómetros terrestres como LIGO . Los enfoques propuestos incluyen el apilamiento estadístico de muchos eventos y el uso de detectores espaciales de baja frecuencia como LISA . ^{[ 14 ] [ 11 ]} Las supernovas de colapso de núcleo pueden generar fuertes efectos de memoria porque las explosiones pueden ser asimétricas. Dichas señales podrían detectarse con los detectores lunares propuestos. Las señales de rampa también podrían detectarse en la Tierra con el filtrado de ruido sísmico de supernovas relativamente cercanas, como las de la Vía Láctea . ^{[ 16 ]}