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Ciencia y tecnología Act. 17 may 2018

Ondas gravitacionales y otras sorpresas que nos depara el universo

Imagen de ondas gravitacionales causadas por la fusión de dos agujeros negros, explicada por David Reize en la Fundación BBVA

El hallazgo de las ondas gravitacionales ha sido el descubrimiento científico más famoso del año que acaba. David Reitze, el físico que lo anunció al mundo, lo describe como una hazaña similar a medir la distancia desde el Sol a la estrella más cercana con un margen de error inferior al grosor de un cabello humano.

La primera onda detectada tuvo su origen en la unión de dos agujeros negros situados a 1.300 millones de años luz de la Tierra que llevaban millones de años orbitando uno en torno al otro, acelerando a medida que se iban acercando. Cuando por fin se fusionaron en un único gran agujero, desataron una violenta tormenta en el espacio-tiempo, que ha llegado hasta nosotros como un tenue temblor.

David Reitze, que ha visitado Madrid para ofrecer una conferencia en la Fundación BBVA, es director ejecutivo de LIGO, el instrumento que detectó en septiembre de 2015 las vibraciones causadas por la fusión de los agujeros negros.

Einstein predijo hace un siglo la existencia de las ondas gravitacionales, pero estaba convencido de que nunca se podrían detectar

Recuerda que hace 20 años cuando le ofrecieron formar parte del equipo de LIGO, muchos “creían que las ondas gravitacionales nunca se detectarían”. Igual de escéptico había sido el propio Albert Einstein, quien hace un siglo predijo la existencia de estos fenómenos. Hoy, este descubrimiento es el gran favorito para recibir el próximo premio Nobel de Física.

David Reitze anunció oficialmente el 11 de febrero de 2016 que LIGO ha detectado la primera onda gravitacional. - NSF

Fue el propio Reize quien, el 11 de febrero de este año, anunció oficialmente que la Colaboración LIGO había detectado una de esas ondas tan esperadas, después de confirmar la validez de las señales captadas unos meses antes. En una abarrotada rueda de prensa organizada por la Fundación Nacional de la Ciencia estadounidense, Reitze dijo: “Señoras y señores, hemos detectado ondas gravitacionales. ¡Lo hemos conseguido!”. La sala estalló en aplausos.

Orgullosos, emocionados, un poco cansados

Las ya históricas palabras de Reitze sellaron herméticamente cualquier duda sobre la existencia de objetos tan ajenos a nuestra realidad cotidiana como los agujeros negros, y también sobre el poder de la Teoría de la Relatividad General de Einstein para describir el cosmos. En el universo, dice esta teoría, el espacio y el tiempo están interrelacionados como formando un tejido, que se curva por la presencia de materia; esa curvatura es lo que nosotros percibimos como fuerza de gravedad.

El millar de científicos de quince países que integran la Colaboración LIGO se sienten ahora “orgullosos, emocionados, ansiosos por la llegada de la futura ciencia de ondas gravitacionales”, dice Reitze. También están, confiesa, “un poco cansados, tras toda la emoción del pasado año”.

Las ondas gravitacionales avanzan por el universo a la velocidad de la luz, estirando y contrayendo el espacio-tiempo. Percibir esas vibraciones ha sido posible gracias “al instrumento más sensible jamás desarrollado”, dice Reitze. “Es una hazaña comparable a la de medir la distancia de nuestro Sol a la estrella más cercana con un margen de error inferior al grosor de un cabello humano”.

Escuchar cómo tiembla el universo

Hasta ahora la mayor parte de la información que tienen los astrofísicos llegaba en forma de luz que emiten los objetos astronómicos (luz visible, infrarroja, rayos x, ultravioleta, gamma, etc.). La detección de LIGO demuestra que es posible también escuchar los temblores del mismísimo espacio-tiempo.

Imagen de dos agujeros negros fusionándose, explicada por David Reitze en Fundación BBVA

La primera onda gravitacional detectada por LIGO tuvo su origen en la fusión de dos agujeros negros a 1.300 millones de años luz de la Tierra - SXS Project

Este nuevo sentido resulta esencial para estudiar fenómenos y objetos como los agujeros negros, que no emiten luz y cuya existencia hasta ahora había sido solo inferida -con evidencias muy sólidas, pero indirectas-.

La mayor recompensa sería observar el Big Bang a través de las ondas gravitacionales

Para Reitze, este nuevo sentido implica “una revolución” para la astronomía. ¿Hasta dónde nos llevará? “¡Solo el tiempo lo dirá! Hemos observado fusiones de parejas de agujeros negros, y en un futuro no muy lejano esperamos ver fusiones de parejas de estrellas de neutrones, y de parejas de estrella de neutrones y un agujero negro. Incluso puede que observemos una supernova galáctica, y quizás incluso una estrella de neutrones aislada. La mayor recompensa sería observar el Big Bang, el nacimiento del universo, a través de las ondas gravitacionales, aunque esto requerirá diferentes tipos de detectores”.

La historia de la ciencia, prosigue Reitze, nos dice que cada vez que desarrollamos un nuevo instrumento descubrimos cosas que nadie había anticipado usando los paradigmas científicos de su tiempo. “¡No me sorprendería en absoluto que el universo nos sorprendiera de formas que ni siquiera podemos imaginar!”.

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