Desde ayer los
seres humanos ganamos un nuevo sentido para estudiar y contemplar el Universo.
Un grupo internacional de físicos (ahora astrónomos) anunciaron la primera
detección de ondas gravitacionales, distorsiones en la matriz del
espacio-tiempo.
El proyecto Ligo
(siglas en inglés para Observatorio de Interferometría Láser para Ondas
Gravitacionales) anunció la primera detección directa de este fenómeno durante
la colisión de dos agujeros negros.
Cuando Galileo
utilizó por primera un telescopio para mirar el cielo, nació la Astronomía
moderna. Muchos de los actuales telescopios detectan las ondas
electromagnéticas en el espectro óptico que emiten las estrellas y otros
objetos del Universo. Es el mismo rango de ondas en el que ven nuestros ojos.
Pero existen telescopios que pueden "ver” en otros rangos del espectro
electromagnético como la luz infrarroja, ultravioleta, rayos X, radio,
microondas y rayos gamma.
Para todas estas
observaciones, los astrónomos utilizan el sentido de la vista, en un espectro
más amplio. En cambio, con la detección por primera vez de ondas gravitaciones,
el hombre ahora podrá sumar un nuevo sentido para contemplar y estudiar el
cosmos.
En la escuela
secundaria nos enseñaron que la gravedad es una fuerza. Isaac Newton calculó
que esta fuerza aumenta si el cuerpo tiene más masa. La atracción que genera la
Tierra sobre un caminante, no es la misma que la que tuvo la Luna sobre los
astronautas de la misión Apolo.
Redefinición de Einstein
Pero en su Teoría
de la Relatividad General, Albert Einstein redefinió la gravedad como
perturbaciones en la matriz del espacio-tiempo (aquí hay que imaginar una hoja
de papel cuadriculado). Es decir, no es que un cuerpo atrae con su fuerza a
otro; lo que hace es curvar la matriz de espacio-tiempo (doblar la hoja).
Entonces dos
cuerpos muy masivos (como dos agujeros negros), que están "danzando” entre
ellos por su gravedad, generarán un bamboleo en la matriz de espacio-tiempo (la
hoja se mueve de manera alocada) tal que se formarán ondas capaces viajar por
la matriz.
Esas son las ondas
gravitacionales que detectó el experimento Ligo. Es el resultado de varios años
de investigación y de puesta a punto del detector con la participación de más
de mil científicos de 20 países.
Durante los últimos
cinco años este equipo estuvo liderado por la cordobesa Gabriela González. "La
detección de las ondas gravitacionales es un descubrimiento que saldrá en los
libros como la respuesta, 100 años después, al último interrogante de la Teoría
de la Relatividad”, dijo González.
El anuncio se ha
hecho esperar cinco meses desde que las ondas fueron detectadas el pasado 14 de
septiembre por los dos detectores de Ligo, uno localizado en Livingston
(Luisiana) y otro en Hanford (Washington), a miles de kilómetros de distancia.
"Los detectores
Ligo han logrado llegar a niveles de sensibilidad impensados hace una década
atrás. Si la distancia del brazo del experimento fuese la que hay entre la
Tierra y el Sol, el desplazamiento detectado sería menor a un átomo”, explicó
Carlos Kozameh, investigador de Conicet y la Universidad Nacional de Córdoba y
experto en relatividad general.
Y agrega: "Si vos
le decís a alguien que el espacio y el tiempo no son rígidos sino flexibles,
que los relojes pueden adelantar o atrasar al pasar una perturbación
gravitacional te van a tomar por loco. Pero eso es lo que predijo Einstein y
eso es lo se ha detectado”.
Kozameh se ilusiona con que alguna vez América del Sur cuente con un experimento similar al Ligo. Pero a futuro destaca los proyectos espaciales para detectar las ondas gravitacionales. "Nos va a permitir escuchar a objetos sumamente masivos como el agujero negro que está en el centro de nuestra galaxia. Eso es el futuro”, dice.
La científica argentina que confirmó la teoría gravitacional de
Einstein
Gabriela González
integra el equipo del observatorio Ligo (Laser Interferometer
Gravitational-wave Observatory), que encabezó la detección de las ondas,
anticipadas por el físico alemán hace 100 años.
Equipos
internacionales de investigadores anunciaron el jueves la primera detección
directa de ondas gravitacionales, un avance mayúsculo para la física que abre
una nueva ventana al universo y sus misterios.
La argentina
Gabriela González, doctora y egresada en la Universidad de Córdoba, integró los
equipos de investigación y dedicó toda su vida al estudio de este fenómeno que
traslada a los científicos rumbo a una etapa clave para la cosmología.
González es miembro
de prestigiosas organizaciones como American Physical Society, American
Association for the Advancement of Science, International Society for General
Relativity and Gravitation, entre otras.
Realizó su
doctorado en la Universidad de Syracuse, trabajó en el MIT de Boston, y está
casada con el físico Jorge Pullin. En este punto, cabe destacar que para desarrollar
sus estudios y embarcarse completamente en el proyecto, la mujer tuvo que vivir
durante seis años en una ciudad, y su esposo en otra. Ambos estaban separados
por diez horas de viaje, según una entrevista publicada en Physics World.
"Ahora podemos
escuchar al universo", dijo la científica durante la conferencia.
"Esta
detección es el comienzo de una nueva era. La era de la astronomía de las ondas
gravitacionales ya es una realidad", indicó González, que se desempeña
como profesora en el departamento de física y astronomía de Louisiana State
University. Fue una de las fundadoras del equipo que arribó al descubrimiento.
"Cuando ella
decidió seguir Física, yo pensé 'pobre hija, va a ser profesora de secundario'.
Yo pensé que iba a elegir la química, porque era brillante en esa materia. Por
supuesto que ella hizo lo que quiso y me alegro mucho que así haya sido",
narró, emocionada, su madre Dora Trembisky.
El anuncio
"Este paso
adelante marca el nacimiento de un dominio enteramente nuevo de la astrofísica,
comparable al momento en que Galileo apuntó por primera vez su telescopio hacia
el cielo" en el siglo XVII, dijo France Cordova, directora de la Fundación
Nacional Estadounidense de Ciencias (National Science Foundation), que financia
el laboratorio Ligo.
El descubrimiento,
que corona esfuerzos de décadas, confirma una predicción efectuada por Albert
Einstein en su teoría general de la relatividad de 1915.
Estas ondas
gravitacionales fueron detectadas en los Estados Unidos el pasado 14 de
septiembre por los instrumentos del observatorio Ligo (Laser Interferometer
Gravitational-wave Observatory), que miden cada uno cuatro kilómetros.
Este descubrimiento
fue realizado en colaboración con equipos científicos europeos, especialmente
los investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS)
francés, del equipo Virgo.
"Esta nueva
mirada sobre la inmensidad celeste permitirá profundizar nuestra comprensión
del cosmos y conducir a descubrimientos inesperados", dijo Cordova.
Las ondas
gravitacionales son producidas por perturbaciones en la trama del
espacio-tiempo por los efectos del desplazamiento de un objeto de enorme masa.
Estas perturbaciones se desplazan a la velocidad de la luz en la forma de ondas
y nada las detiene.
El fenómeno,
adelantado por Einstein hace un siglo, suele ser representado como la
deformación que ocurre cuando un peso reposa sobre una red. En este caso, la
red representa el entramado espacio-tiempo.
El físico Benoît
Mours, del CNRS, consideró que el descubrimiento era "histórico"
porque permite "verificar de forma directa una de las predicciones de la
teoría general de la relatividad".
LIGO son las siglas
de un experimento internacional que desde 2004 buscaba detectar de manera
directa estas ondas, de las que ya se tenían indicios indirectos sobre su
existencia y con las que se puede estudiar el origen del Universo.
Las ondas
gravitacionales son unas ondulaciones producidas en el continuo espacio-tiempo
por acontecimientos muy violentos como la explosión de una supernova o la
fusión de dos agujeros negros, que se propagan por todo el espacio.
La teoría sostiene
que estas ondas abundan y transportan información sobre los fenómenos que las
originaron, probablemente, del propio Big Bang que dio lugar al Cosmos.
Se trata de uno de
los descubrimientos científicos más grandes de nuestro tiempo, ya que su
encuentro llenaría un gran vacío en la comprensión del origen del Universo.
Qué son las ondas gravitacionales
Una onda
gravitacional es una ondulación ínfima del espacio-tiempo que se propaga en el
Universo a la velocidad de la luz. Estas ondas fueron presentadas
conceptualmente hace 100 años por Albert Einstein, el célebre físico, como una
consecuencia de su teoría de la relatividad general.
Einstein describe
la gravedad como una deformación del espacio. Las masas, como el Sol por
ejemplo, curvan el espacio. Un poco como cuando alguien se sube en una cama
elástica.
Si las masas son
pequeñas, la deformación es débil (una uva en una cama elástica no la altera).
Si las masas son grandes, la deformación es importante (una persona sobre una
cama, deforma la tela elástica).
Si las masas se
desplazan y tienen una aceleración, esas deformaciones se desplazan y se
propagan a través del espacio, formando ondas gravitacionales.
Para ilustrar esas
oscilaciones se emplea a menudo la imagen de las ondas que se propagan en la
superficie de un lago cuando se arroja una piedra. Cuanto más lejos, la onda se
va debilitando.
Las ondas
gravitacionales son las producidas por fenómenos astrofísicos violentos como la
fusión de dos agujeros negros o la explosión de estrellas masivas.
Las otras son muy
minúsculas como para que podamos observarlas. Pero nos rodean sin que seamos
conscientes de ello y sin consecuencias para nosotros.
Por qué son importantes
Detectarlas
confirmaría la teoría de la relatividad general de Einstein. Es un día histórico
para recordar por los físicos. Y sus principales descubridores pueden aspirar a
un premio Nobel.
Más concretamente,
esto abriría el camino de una nueva astronomía, "la astronomía
gravitacional".
Además de los diversos medios electromagnéticos que permiten observar el cosmos actualmente, los astrofísicos dispondrían de una nueva herramienta para observar los fenómenos violentos en el Universo. La detección de esas ondas gravitacionales permitiría ver lo que pasa "en el interior" durante la fusión de dos agujeros negros, por ejemplo.