Tomado de El
País digital, 12/2/2016
Según la Teoría General de la
Relatividad hay objetos que convierten parte de su masa en
energía y la desprenden en forma de ondas que viajan a la velocidad de la luz y
deforman a su paso el espacio y el tiempo. La fuente de ondas gravitacionales
por antonomasia es la fusión de dos agujeros negros supermasivos, uno de los
eventos más violentos que han existido después del Big Bang. El genio alemán las predijo en 1916 pero también advirtió
de que, si realmente hay fusiones de este tipo, suceden tan lejos que sus
vibraciones serían indetectables desde la Tierra.
Los
responsables del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales
(LIGO), en EE UU, han anunciado hoy que han captado las ondas producidas por el
choque de dos agujeros negros, la primera detección directa que confirma la
teoría de Einstein. El anuncio se ha hecho en una conferencia de prensa
celebrada en Washington y retransmitida por Internet. Los resultados
científicos han sido aceptados para su publicación en Physical Review Letters, según ha informado en una nota
en Instituto Tecnológico de California (Caltech).
"Señoras y señores,
hemos detectado las ondas gravitacionales. Lo hemos conseguido", ha
exclamado el director ejecutivo del LIGO, David Reitze. "Hemos tardado
meses en ver que realmente eran las ondas gravitacionales, pero lo que es
verdaderamente emocionante es lo que viene después, abrimos una nueva ventana
al Universo", añadió.
La primera señal se captó el 14 de septiembre en los
dos detectores idénticos de este experimento, situados uno a 3.000 kilómetros
del otro. La señal venía de una fusión que sucedió hace 1.300 millones de años
y consistió en el violento abrazo de dos agujeros negros cuya masa es entre 29
y 36 veces mayor a la del Sol. Los dos agujeros se fundieron en uno liberando
una energía equivalente a tres masas solares, que salió despedida en forma de
ondas gravitacionales en una fracción de segundo. Y todo este proceso de masa
transformándose en energía en fracciones de segundo lo describe a la perfección
la ecuación más famosa del mundo E=mc2 [La energía
es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado].
El hallazgo abre un nuevo
camino en astronomía. Hasta el momento esta se ha centrado en la luz en todas
sus variantes conocidas, pero estas ondas son comparables al sonido y permiten
estudiar objetos que eran totalmente invisibles hasta ahora, especialmente los
agujeros negros.
Nuestros
oídos empiezan a escuchar “la sinfonía del universo”, en palabras de Alicia
Sintes, física de la Universitat de les Iles Balears (UIB) y líder del único grupo español que ha
participado en el hallazgo. “Es un descubrimiento histórico, que
abre una nueva era en la comprensión del cosmos”, ha resaltado.
Su equipo
ha realizado simulaciones con superordenadores que reproducen, según la ley de
la relatividad, todos los fenómenos que podrían producir estas ondas: parejas
de estrellas de neutrones, supernovas, agujeros negros... Esas simulaciones se
han comparado con la frecuencia de la señal real que capta el LIGO y así se
sabe qué ha pasado exactamente, cuál es la fuente de las ondas, cómo está de
lejos, etc.
“Es parecido a esas
aplicaciones que escuchan una canción en un bar y te dicen el artista y el
nombre del tema aunque haya mucho ruido alrededor”, explica Sascha Husa,
investigador de la UIB y desarrollador de las simulaciones. “Aparte del Big
Bang, las fusiones de agujeros negros son los sucesos más luminosos del
universo”, asegura.
Confirmar a Einstein no es
lo más importante. Este hallazgo abre ahora la posibilidad de usar estas ondas
para estudiar el universo de una forma totalmente nueva. Las ondas
gravitacionales permitirán estudiar “cómo se forman los agujeros negros,
cuántos hay y también conocer en más detalle el ciclo vital de las estrellas y
del universo”, resalta Husa. Más aún, este tipo de señales mostrarán si estos
violentísimos sucesos ocurren tal y como predice la teoría de la relatividad de
Einstein o si debemos buscar otra nueva para entenderlos.
Detector LIGO
Los objetos que producen
ondas gravitacionales están a millones de años luz, tan lejos de la Tierra que
al llegar a nuestro planeta son ínfimas ondulaciones del espacio y el tiempo.
Para captarlas ha sido necesario construir el LIGO avanzado, liderado por los
institutos tecnológicos de California y Massachusetts, Caltech y MIT, y en el
que participa una colaboración de unos 1.000 científicos de 15 países.
El LIGO es el instrumento óptico de precisión más grande
del mundo, con dos detectores separados por 3.000 kilómetros, uno en Luisiana y
el otro en el Estado de Washington, en el noroeste de EE UU. Ambos están
compuestos por dos haces de luz láser cuya longitud exacta de cuatro kilómetros
sería modificada al paso por una onda gravitacional. El instrumento es capaz de
detectar una variación equivalente a la diezmilésima parte del diámetro de un
núcleo atómico, la medida más precisa hecha nunca por un instrumento
científico, según sus responsables.La construcción de este experimento fue
propuesta por primera vez en 1980 por Kip Thorne y Ronald Drever, de Caltech, y Rainer Weiss,
profesor de física en el MIT. Es muy probable que este descubrimiento les suponga
un premio Nobel próximamente.
A partir de ahora habrá que
confirmar esta primera detección de LIGO y captar señales de eventos
diferentes. En ello están muchos equipos científicos alrededor del mundo.
Aparte de LIGO, este año comenzará a funcionar una versión mejorada de otro
gran observatorio de ondas gravitatorias en Europa, VIRGO. Además se acaba de
lanzar LISA Pathfinder, una misión de demostración para un futuro observatorio
espacial de este tipo de fenómenos.
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