Un álbum con cientos de fotos familiares guarda muchas historias. Si miras cada foto por separado, es fácil pensar que el tío es un verdadero gigante: ese día estaba un escalón más arriba que los demás. Pero basta con hojear todo el álbum para darse cuenta de que su estatura es normal; simplemente el escalón apareció en un par de fotos.
Algo parecido hacen los detectores de ondas gravitacionales. Cada pulso registrado es una única "foto" de una catástrofe lejana: la fusión de dos agujeros negros o de dos estrellas de neutrones. A partir de la forma de la onda, los científicos reconstruyen cómo eran esos objetos: sus masas, su velocidad de rotación y su distancia. Pero en una señal aislada siempre se esconde una ambigüedad, como una sombra en la pared. Los métodos habituales dan una estimación que puede desviarse sistemáticamente, como si la cámara tuviera una ligera distorsión en el objetivo.
Los autores del trabajo proponen no analizar las fotos una por una, sino unirlas en una imagen general: realizar un análisis conjunto de todo el catálogo de observaciones. Este enfoque se denomina jerárquico: primero, a partir de muchos eventos, se deducen patrones generales y luego, con su ayuda, se refina cada medición individual. Es como si primero comprendieras que en la familia todos tienen una estatura media y solo después notaras que, en esa foto, el tío simplemente estaba subido a un taburete.
Utilizando datos de los detectores LIGO, Virgo y KAGRA, los investigadores demostraron que, sin este análisis de población, la interpretación de las observaciones de ondas gravitacionales sigue siendo poco fiable. Una señal aislada es solo un fragmento; el conjunto solo se manifiesta cuando reunimos todo el álbum.
Las ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros pueden transportar una energía cientos de veces mayor que la luminosidad de todas las estrellas del universo observable juntas, pero cuando llegan a la Tierra, esa ondulación desplaza los espejos del detector menos de una milésima parte del diámetro de un protón.
En la novela "Contacto" de Carl Sagan, la señal del espacio solo puede descifrarse reuniendo muchos fragmentos, de manera similar a como los astrofísicos construyen el "retrato" de la población de agujeros negros a partir de pulsos gravitacionales dispersos.