Gráfica que muestra las ondas gravitacionales formada por dos neutrones binarios. Foto: NASA/CALTECH
La detección de ondas gravitacionales es considerado uno de los grandes descubrimientos de la década, a nivel de la detección de la partícula de Higgs, lo que causó gran alboroto hace dos años.
El anuncio realizado este mes de febrero sobre la primera detección directa de ondas gravitacionales es una noticia excelente para la física porque abre una nueva ventana de estudio del universo y sus misterios, consideraron investigadores mexicanos.
No obstante, dijeron que es necesario tener cautela, esperar más información y que la comunidad científica haga las críticas sobre el resultado con el fin de confirmar en su totalidad la teoría.
El científico del Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Marcelo Salgado Rodríguez, explicó que las ondas gravitacionales se producen por perturbaciones en la trama del espacio-tiempo por los efectos del desplazamiento de masas enormes.
Estas perturbaciones se desplazan a la velocidad de la luz en forma de ondas y nada las detiene, detalló el especialista de la Academia Mexicana de las Ciencias (AMC).
Salgado Rodríguez dijo que el problema de las ondas de este tipo “es que su amplitud es muy pequeña y se requiere de una sensibilidad enorme, por eso pasaron muchos años para lograr tener la instrumentación necesaria para su detección”.
De modo que el descubrimiento de las ondas gravitacionales emitidas por agujeros negros, la explosión de supernovas y sistemas binarios es “tan importante como el descubrimiento de la partícula de Higgs y definitivamente abrirá una ventana en el tema de detección”.
El científico resaltó que ahora se tiene la capacidad de detectar ondas gravitacionales que se propagan a través del espacio-tiempo, sin importar lo que haya entre la fuente y la Tierra.
EL HALLAZGO
Científicos estadunidenses anunciaron haber detectado las denominadas ondas gravitacionales, producidas por choques cósmicos de agujeros negros tan violentos que sus ondas de choque distorsionan el sutil tejido del espacio y el tiempo a través de distancias de miles de millones de años luz.
La detección, algo que se había estado buscando por décadas, es considerada por la comunidad científica internacional como un momento histórico en la astronomía y la astrofísica, al venir a confirmar una parte no probada de la Teoría General de la Relatividad de Einstein y al abrir prácticamente un nuevo camino para observar el universo.
A diferencia de las ondas de luz, las ondas gravitacionales no se distorsionan o alteran por interacciones con la materia durante su recorrido por el espacio y por lo tanto traen consigo la información "pura" sobre los objetos y eventos que las han creado.
El descubrimiento fue hecho por investigadores afiliados al Observatorio Laser Interferómetro de Ondas Gravitacionales (LIGO), un proyecto conjunto entre científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y el Instituto de Tecnología de California (Caltech), además de otras universidades.
El equipo de investigadores publicó su trabajo en la revista especializada Physical Review Letters y lo dio a conocer este jueves en una conferencia de prensa convocada por la Fundación Nacional de Ciencias en la capital Washington.
La señal captada por LIGO vino de la colisión de dos agujeros negros y se detectó el 14 de septiembre 2015 mediante detectores gemelos de ese observatorio ubicados en Livingston, Louisiana y en Hanford, Washington, dijeron los científicos.
Este accidente cósmico envió ondas gravitacionales que fluyen hacia fuera a la velocidad de la luz, causando ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo, de manera similar a como cuando la caída de una piedra perturba un estanque tranquilo.
Los investigadores informaron que la colisión ocurrió hace mil 300 millones de años entre agujeros negros que eran aproximadamente 29 y 36 veces más grandes que el sol.
Durante el choque, cerca de tres veces la masa del sol fue convertida en ondas gravitacionales en menos de un segundo, lo que generó una potencia de salida máxima de alrededor de 50 veces mayor que la de todo el universo visible, explicaron los científicos.
La búsqueda de ondas gravitacionales había ocupado a investigadores de todo el mundo durante décadas. En 1993, científicos de la Universidad de Princeton ganaron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento de una estrella púlsar inusual que ofrece una evidencia indirecta de las ondas gravitacionales.
LA TEORÍA DE EINSTEIN
En su oportunidad, la investigadora del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Nora Bretón Báez, abundó que el científico alemán Albert Einstein predijo de manera teórica la existencia de las ondas gravitacionales en su Teoría General de la Relatividad de 1915.
Este fenómeno 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, explicó Bretón Báez.
Si bien ahora no se había observado de manera directa este fenómeno, sí se hizo de manera indirecta desde la década de 1980, recordó la especialista del Departamento de Física.
Detalló que el hallazgo del púlsar binario PSR 1913+16 por Joseph Taylor y Russell Hulse, que les valió el Premio Nobel de Física en 1993, fue de gran interés debido a que la medición de la disminución de los períodos en púlsares binarios confirmó de manera indirecta la existencia de la radiación gravitacional.
Bretón Báez agregó que al ser perturbaciones del espacio-tiempo, las ondas gravitacionales no chocan, de modo que se propagan sin ser perturbadas.
“Ocurren en todo el universo, pero tienen que ser muy violentas para poder ser captadas por detectores como LIGO”, afirmó la especialista, quien consideró que el descubrimiento abre la puerta a nuevos proyectos de investigación.
Uno de los más relevantes es LISA (Laser Interferometer Space Antenna), que es un satélite que lanzará la Agencia Espacial Europea para observar ondas gravitacionales mediante tres satélites y la aplicación de técnicas de interferometría láser, las cuales requieren mediciones de alta precisión, abundó Bretón Báez.
UNA VENTANA AL ESPACIO
La investigadora añadió que a raíz de la noticia difundida, la radiación gravitacional se podría usar para estudiar regiones poco exploradas del universo.
“Por ejemplo, el centro de las galaxias no se puede observar porque la luz que proviene de ahí sufre muchas interferencias, es dispersada por todo el polvo”, comentó.
“Si se pudiera detectar la radiación gravitacional, que es muy limpia, nos daría idea de cómo se forma y qué hay en el centro de las galaxias”, agregó.
Bretón dijo también que se podría observar cómo se forman las estrellas porque ahora lo que se ve en los telescopios son nubes de polvo, pero nunca se sabe qué pasa adentro porque la luz sale de manera muy dispersa.
INICIA GRAN AVENTURA
El responsable en Francia del proyecto Virgo, Benoît Mours, afirmó que la primera detección directa de las ondas gravitacionales, que Albert Einstein predijo hace un siglo en su Teoría de la Relatividad General, es "el comienzo de una gran aventura".
Mours, director de investigación en el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), subrayó la "estrecha" participación de Virgo -que reúne a más de 250 científicos en Holanda, Hungría, Polonia, Italia y Francia- en el descubrimiento junto al proyecto LIGO.
A los dos detectores de LIGO en Louisiana y Washington (Estados Unidos), se añade el de Virgo en Cascina (Italia). Además, un centenar de científicos asociados a Virgo han intervenido en el logro.
Aunque finalmente han sido los observatorios estadounidenses los que han captado la señal de las ondas gravitacionales procedentes de la colisión de dos agujeros negros, Mours subrayó que ambos grupos habían "compartido instrumentos e información", lo que produce unos resultados "firmados por todos".
Según el investigador, el hallazgo abre dos posibilidades: en primer lugar, explorar la teoría de la gravitación como nunca antes había sido posible, ya que el hito "abre una nueva ventana" en el conocimiento del cosmos.
En segundo lugar, aprender "gran cantidad de cosas sobre las estrellas", ya que los agujeros negros implican la muerte de las estrellas más masivas.
