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Detección de ondas gravitacionales son el Santo Grial de la física

Más que el bosón de Higgs, la detección de las ondas gravitacionales, que podría ser anunciada el jueves por un equipo internacional de científicos, es considerada como el Santo Grial de la física, porque abre una nueva ventana a la comprensión del Universo y sus fenómenos más violentos.

La observación de estas ondas, cuya existencia Albert Einstein predijo en su teoría de la relatividad en 1915, será tema de una presentación el jueves en Washington, según un comunicado de la Fundación Nacional de las Ciencias  (NSF) de Estados Unidos.

    Científicos del Instituto de Tecnología de California  (Caltech) , el MIT y el LIGO  (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) , que trabajan desde hace 15 años en la detección de estas ondas, participarán en la rueda de prensa. Simultáneamente, tendrán lugar conferencias de prensa en el Centro Nacional para la Investigación Científica  (CNRS) en París y en Londres.

    El anuncio de esta presentación el jueves alimenta los rumores que circulan desde hace varias semanas en la comunidad científica, según los cuales los equipos del LIGO lograron detectar estas ondas por primera vez.

    Las ondas gravitacionales son producidas por ligeras perturbaciones en el tejido del espacio-tiempo debido al efecto del desplazamiento de un objeto de gran masa, como agujeros negros o estrellas de neutrones.


    Esta teoría propuesta por Einstein se puede comparar a las ondas que se forman en el agua cuando se lanza una piedra, o bien a la deformación de una red en la que uno posa un pie. En esta imagen, la red sería el espacio-tiempo.

    Según estos rumores, fue gracias a la observación de la colisión y fusión de dos agujeros negros que se hizo tal descubrimiento.

    La versión en línea de la revista científica estadounidense Science citó a Clifford Burgess  (un físico de la Universidad McMaster en Hamilton, Canadá, y también miembro del Instituto Perimeter de Física Teórica) , según quien el rumor es verosímil aunque no ha tenido acceso a los documentos de LIGO.

    La posibilidad de observar las ondas gravitacionales, que son muy tenues a una escala microscópica, abriría una nueva ventana hacia fenómenos astronómicos que aún son un misterio: el colapso gravitacional de estrellas masivas, la fusión de dos estrellas de neutrones y fenómenos asociados a los agujeros negros, que a menudo se hallan en el centro de las galaxias.

    “La gravedad es la principal fuerza del Universo”  y sus efectos sobre el espacio-tiempo produce ondas gravitacionales que se propagan por todo el cosmos“, explicó a la AFP Tuck Stebbins, jefe del laboratorio de Astrofísica Gravitacional de la Nasa.
    

Período revolucionario

” Si se pueden detectar estas ondas, entonces sería posible remontarnos al primer milisegundo del Big Bang“, estimó Stebbins, al considerar que ” la humanidad no tiene otra manera de ver el origen del Universo“.

    Según este astrofísico, ” ahora estamos en el umbral de un período revolucionario en nuestra comprensión del Universo“, porque la capacidad de detectar estas ondas permitiría acceder a una nueva dimensión de observación que actualmente se limita a la detección de la luz emitida por los diferentes cuerpos celestes.

    Catherine Nary Man, una de las responsables del Observatorio de C te dAzur, en Francia, explica que la detección de estas ondas puede resolver el misterio de los rayos gamma, que son una de las explosiones más poderosas del Universo y cuyo origen aún es un misterio.

    ” Ahora ya no se observa el Universo con telescopios ultravioleta o de luz visible, sino que se escuchan los sonidos producidos por los efectos de la gravitación de los cuerpos celestes sobre el tejido del espacio-tiempo, y que pueden venir del corazón de las estrellas o de agujeros negros“, dijo a la AFP.

    ” Y como la estrella o el agujero negro no detienen estas ondas que se desplazan a la velocidad de la luz, ellas llegan a nosotros y podremos entonces crear modelos para distinguirlas y detectarlas”, predijo.

    El descubrimiento en 1974 de un púlsar y de una estrella de neutrones fue una prueba indirecta de la existencia de las ondas gravitacionales. El hallazgo le valió a Russel Hulse y Joseph Taylor el premio Nobel de física en 1993.


    El LIGO creó dos detectores idénticos de ondas gravitacionales de varios kilómetros de largo, equipados con interferómetros  (que miden interferencias) . Uno de estos detectores está en Livingston, en Luisiana  (sur de EEUU) y el segundo en Hanford, en el estado de Washington  (noroeste) .

    El equipo de científicos del LIGO trabaja en estrecha colaboración con el del detector franco-italiano Virgo, ubicado cerca de Pisa, en Italia.

Tras lo pasos de Einstein

La Agencia Europea del Espacio (ESA) puso el 3 de diceimbre recién pasado en órbita el satélite “LISA Pathfinder” para preparar un gran proyecto con el que tratará de captar por primera vez la existencia de ondas gravitacionales y de confirmar, así, nuevos aspectos de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

“Estas investigaciones sirven para entender mejor el mundo en el que vivimos”, dijo el director general de la ESA, Johann-Dietrich Wörner. “Las teorías de Einstein siguen siendo hoy extremadamente impresionantes”, aclaró.

Paul MacNamara, el jefe del proyecto en la ESA, mostró su alegría porque “tras muchos años de desarrollo y pruebas en la Tierra, por fin llega el bautizo de fuego, que solo puede tener lugar en el espacio”.

El satélite recopilará información para preparar el gran observatorio espacial europeo, planeado para dentro de 20 años, que seguirá la pista de las ondas gravitacionales como no ha podido hacerse hasta ahora.

Hará, a una escala mucho menor, lo mismo que se pretende con el gran observatorio espacial dentro de 20 años. Contiene dos cubos, de 6 libras de peso cada uno, hechos de una aleación de oro y platino y situados a 38 centímetros.

Un haz de luz láser entre ambos cubos servirá, según los planes, para detectar el posible efecto de las ondas gravitacionales.

El “LISA Pathfinder” alcanzará su meta en febrero, unos 1.5 millones de kilómetros en dirección al sol. Allí comprobará las tecnologías de micropropulsión que se usarán para controlar esos cuerpos en el espacio, así como la fiabilidad de la medición láser.

Servirá, además, para aquilatar resistencia de los materiales y las estructuras que se quieren enviar al observatorio. No se espera que permanezca operativo mucho más de un año.

Qué son las ondas gravitacionales

Las ondas gravitacionales son una de las fuerzas más difíciles de medir en el Universo. Se propagan en el vacío a la velocidad de la luz y curvan el espacio como lo hacen en la superficie de un lago las ondas causadas por una piedra que se sumerge.

Según formuló Einstein en su teoría a relatividad general, todos los cuerpos acelerados emiten estas ondas gravitacionales, que serán mayores cuanto mayores sean la masa y la velocidad del cuerpo que las causa.

Estas ondas abundan y transportan información sobre los fenómenos que las originaron, probablemente, del propio Big Bang que dio lugar al Universo.

Aunque nunca se ha conseguido medirlas directamente, entre los astrofísicos apenas hay dudas de su existencia.

 

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