Por qué importa tanto la comprobación de la teoría de Einstein sobre las ondas gravitacionales
Por qué importa tanto la comprobación de la teoría de Einstein sobre las ondas gravitacionales
Hace 100 años Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales como parte de su Teoría General de la Relatividad.
Durante décadas, científicos habían intentado, sin éxito, detectar estas ondas, fundamentales para entender las leyes del Universo y que muestran cómo los objetos hacen que el espacio-tiempo se curve.
Hasta este 11 de febrero de 2016.
"Hemos detectado ondas gravitacionales", anunció este jueves David Reitze, director ejecutivo del Observatorio Avanzado de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, conocido como LIGO.
Hace 100 años Albert Einstein propuso la existencia en la Tierra de las ondas gravitacionales.
Según los expertos, las ondas captadas vienen de la colisión de dos agujeros negros, uno 29 veces más grande que el Sol y el otro con un tamaño 36 veces mayor, que crearon un nuevo agujero 62 veces la masa de nuestra estrella solar.
Este evento pudo ser "escuchado" por LIGO; y tras varios meses de revisiones y corroboraciones de los datos, pueden decir con seguridad que se trata de las ondas gravitacionales.
"Esto marca el inicio de una nueva era de la astronomía", le dijo a BBC Mundo la doctora Alicia Sintes, del departamento de física de la universidad de las Islas Baleares y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña, España, quien participó en el proyecto.
"Esta será una herramienta con la que estudiar el Universo y todos los objetos astrofísicos que existen", agregó.
También es la constatación absoluta de la última predicción que hizo Einstein.
Ondas gravitacionales por todas partes
Según la teoría de Einstein, todos los cuerpos en movimiento emiten esas ondas que, de la misma forma que una piedra afecta el agua donde cae, producen perturbaciones en el espacio.Y fue el 25 de noviembre de 1915 cuando Albert Einstein presentó la versión final de sus ecuaciones del campo ante la Academia Prusiana de las Ciencias.
Estas son la base de su Teoría General de la Relatividad, un pilar fundamental de la física moderna que ha transformado nuestra comprensión del espacio, el tiempo y la gravedad.
Gracias a ella hemos podido entender muchas cosas: desde la expansión del Universo hasta el movimiento de los planetas y la existencia de los agujeros negros.
El Universo está repleto de ondas gravitacionales, según Einstein.
Pero Einstein también propuso la presencia de ondas gravitacionales. Estas son, esencialmente, las ondulaciones de energía que distorsionan la estructura del tiempo y el espacio.
Cualquier objeto con masa debería producirlas cuando está en movimiento. Incluso nosotros.
Pero cuanto más grande es la masa y más dramático el movimiento, más grandes son las ondas.
Y Einstein predijo que el Universo estaba repleto de ellas.
La gran L
El laboratorio en el que se desarrolla el proyecto Virgo está en la campiña cerca de Pisa, en Italia.
Si bien los astrónomos tenían evidencia indirecta de su existencia, hasta ahora nadie había podido observar estas rarezas cósmicas.
Pero los investigadores estaban trabajando para detectar las pequeñísimas distorsiones que se crean cuando las ondas gravitacionales pasan a través de la Tierra.
Los detectores de EE.UU. –el observatorio de ondas gravitacionales de interferómetros láser, LIGO– y el de Italia, conocido como Virgo, están formados por dos túneles idénticos en forma de L, de unos 3 km de largo.
Y el proceso empleado para detectar las elusivas ondas comienza con la generación de un rayo láser que luego se divide en dos: una mitad es impulsada a través de un túnel y la otra por el otro.
Un espejo en cada túnel hace rebotar a los rayos láser muchas veces hasta que se vuelven a recombinar.
Si una onda ha viajado a través del túnel distorsionará sutilmente su entorno, cambiando la longitud de los túneles en una cantidad diminuta (sólo una fracción del ancho de un átomo).
Y la forma en que las ondas se mueven a través del espacio significa que un túnel se estira y el otro se encoge, lo cual hará que un rayo láser viaje una distancia levemente mayor, mientras que el otro hará un viaje más corto.
Como resultado, los rayos divididos se recombinan de una manera diferente: las ondas de luz interferirán entre sí en vez de cancelarse.
Esta observación directa abre una nueva ventana al cosmos, una que no hubiese sido posible sin Einstein.
Ver y escuchar
Con esta nueva rama de la astronomía se podrá estudiar al detalle objetos ya conocidos del espacio y otros inimaginables.
Esto se debe a que hasta ahora los objetos del espacio se habían podido estudiar con ondas electromagnéticas, es decir con la radiación que emitían.
Pero los objetos también emitan estas perturbaciones que se acaban de detectar, por lo que a partir de ahora, los físicos podrán mirar los objetos con las ondas electromagnéticas y escucharlos con las gravitacionales.
"Ahora tienes dos sentidos diferentes y complementarios para estudiar las mismas fuentes", explicó Sintes. "Y con ello puedes extraer mucha más información".
"No estamos hablando de expandir un poco más el espectro electromagnético, sino que es un espectro nuevo", agregó.
La experta señala que con las ondas electromagnéticas uno puede recibir información del Universo cuando tenía una edad de 300.000 años.
"En cambio, con las ondas gravitacionales puedes ver las que se emitieron cuando el Universo tan solo tenía un segundo de edad".
Esto es lo que es posible estudiar a partir de ahora.
"Vamos a escuchar más sobre los objetos que ya conocemos y vamos a escuchar cosas que nunca nos hemos imaginado", dijo al respecto David Reitze.
Para los expertos, este descubrimiento marca una fecha histórica en la que empieza una nueva era de la astronomía.
