Diez preguntas para entender el descubrimiento de ondas gravitacionales

La teoría, planteada por Albert Einstein, fue confirmada por científicos en Estados Unidos. Hecho histórico para la ciencia.

Este jueves, el mundo fue testigo de un descubrimiento que revolucionó la física y la astronomía. Cien años después, científicos de varios países detectaron en forma directa las ondas gravitacionales previstas por Albert Einstein en su teoría general de la relatividad de 1915.  "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.  A continuación, diez preguntas que le ayudarán a entender mejor la importancia de este descubrimiento para la ciencia. ¿Qué es una onda gravitacional?  Las ondas gravitacionales son ondulaciones del espacio-tiempo que se propagan en el Universo a la velocidad de la luz. Estas ondas fueron presentadas conceptualmente hace 100 años por el célebre físico Albert Einstein, como una consecuencia de su teoría de la relatividad general de 1915. Einstein describe la gravitación como una deformación del espacio. Las masas, como el Sol por ejemplo, curvan el espacio. Es un poco como cuando alguien se sube en una cama elástica. Si las masas son pequeñas, la deformación es débil, (un grano de uva en una cama elástica no la altera). Pero, 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.  ¿Cómo se generan estas ondas? Las ondas gravitacionales son las producidas por fenómenos astrofísicos violentos como la fusión de dos agujeros negros o la explosión de estrellas masivas. Los agujeros negros son objetos celestes aún misteriosos que resultan del colapso gravitacional de enormes estrellas. La posibilidad de una colisión entre estos cuerpos había sido predicha por Einstein, pero el fenómeno jamás había sido observado. De acuerdo con la teoría general de la relatividad, un par de agujeros negros en que cada uno orbita en torno al otro pierde energía, produciendo las ondas gravitacionales. Son estas ondas las que fueron detectadas el 14 de septiembre del año pasado. Hay otras ondas que son demasiado minúsculas como para que podamos observarlas. Pero nos rodean sin que seamos conscientes de ello y sin consecuencias para nosotros. ¿Por qué entonces es importante conseguir detectar de manera directa estas ondas gravitacionales? Detectarlas confirma una de las predicciones de Einstein. Es un hito para los físicos. Y sus principales descubridores pueden aspirar a un premio Nobel. Más concretamente, esto allana el camino para una nueva astronomía, "la astronomía gravitacional". Además de los diversos medios electromagnéticos que permiten observar el cosmos actualmente, los astrofísicos dispondrán de una nueva herramienta para observar los llamados fenómenos violentos en el Universo (como el caso de la explosión de estrellas masivas). La detección de esas ondas gravitacionales permitiría ver lo que pasa "en el interior" durante la fusión de dos agujeros negros, por ejemplo. ¿En qué cambia el mundo este descubrimiento? Para nosotros, ese descubrimiento sobre las ondas gravitacionales no cambiará nuestras vidas de un día al otro. Pero los avances tecnológicos realizados para poner a punto los detectores de ondas podrían reflejarse en nuestra vida diaria.  ¿Qué pasó después de conocerse la teoría de Einstein? Durante unos 50 años no ocurrió nada particular. Pero luego, en los años 1950, el físico estadounidense Joseph Weber se puso como objetivo encontrar las ondas gravitacionales y construyó los primeros detectores, Ligo y Virgo. Estados Unidos decidió construir el Ligo por las siglas en inglés de Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, un observatorio ambicioso compuesto por dos instrumentos gigantes, que utilizan como fuente luminosa un láser infrarrojo. Francia e Italia hicieron lo mismo con Virgo, cerca de la ciudad de Pisa. En 2007, Ligo y Virgo decidieron trabajar juntos, intercambiando datos en tiempo real y analizando los resultados conjuntamente. En los últimos años los instrumentos de Ligo fueron sometidos a importantes modificaciones que lo mantuvieron inactivo. El detector "avanzado" Ligo volvió a funcionar en septiembre de 2015. 

¿Qué es Ligo?