Sobre la gravitación anticipada por Einstein

Una cordobesa anunció la noticia científica más trascendente de los últimos años

Un grupo de físicos anunció en Estados Unidos la primera detección de ondas gravitacionales, un fenómeno predicho por Einstein. El hallazgo es revolucionario y permitirá sumar un nuevo sentido para tratar de entender el cosmos, más allá de la observación con telescopios. La científica cordobesa, Gabriela González, líder del grupo Ligo, dio la noticia científica más trascendente de los últimos años.
viernes, 12 de febrero de 2016 09:30
viernes, 12 de febrero de 2016 09:30

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.