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INVESTIGACIÓN DEL UNIVERSO

Einstein tenía razón

Un equipo internacional detecta las ondas gravitacionales predichas hace un siglo por la teoría de la relatividad

El fenómeno detectado es el resultado de una violenta fusión de dos agujeros negros gigantes

Einstein tenía razón

LIGO

Imagen aérea del observatorio de ondas gravitacionales LIGO en Livingston (Luisiana, EEUU).

ANTONIO MADRIDEJOS / BARCELONA

Jueves, 11 de febrero del 2016 - 10:20 CET

Un equipo internacional de científicos ha logrado por primera vez detectar de manera directa las elusivas ondas gravitacionales, un fenómeno cuya existencia fue prevista hace un siglo por la teoría general de la relatividad, pero que el propio Albert Einstein consideró que nunca se podría confirmar puesto que estas imperceptibles ondulaciones apenas interaccionan con la materia. Las ondas gravitacionales son vibraciones que provocan deformaciones en el espacio-tiempo, el material de que está constituido el Universo.

Científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech), el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y el experimento detector LIGO han explicado en rueda de prensa que la observación se produjo el pasado 14 de septiembre, aunque no se ha informado de ello hasta ahora para tener la certeza absoluta. Lo mismo han comentado los responsables europeos del experimento VIRGO, situado cerca de Pisa (Italia), que han trabajado en colaboración con sus colegas de EEUU.

Concretamente, los investigadores han podido determinar que las ondas proceden de dos agujeros negros gigantes -uno 29 y otro 36 veces más masivos que nuestro Sol- que se fusionaron en uno solo hace 1.300 millones de años. El agujero resultante tiene 62 masas, tres menos de lo esperado, una circunstancia que los científicos atribuyen a que se convirtió en energía expulsada en forma de ondas gravitacionales.

"Completamos el legado de Einstein en el centenario de su teoría de la relatividad", han destacado los científicos. El descubrimiento se publicará en la revista 'Physical Review Letters'.

Según propuso Einstein en 1915, las ondas gravitacionales se forman de resultas de la aceleración de cualquier objeto con masa. Sin embargo, solo en el caso de algunos de los sucesos más violentos del universo, como explosiones de supernovas, fusiones de agujeros negros y estallidos de rayos gamma, tendrían suficiente entidad como para poder llegar a la Tierra y ser detectadas.

De forma poética, estas ondas, que se propagan a la velocidad de la luz distorsionando el tejido del espacio-tiempo, son comparadas a menudo con el efecto que una piedra ocasiona cuando es lanzada sobre un lago. Cuanto más lejos están las ondas, más débiles son.

La información de que disponemos actualmente del Universo procede del espectro electromagnético que desprenden los objetos, desde la luz visible al infrarrojo, pero las ondas gravitacionales ofrecen una nueva visión. "Hasta ahora siempre hemos observado el Universo con el sentido de la vista -resume Carlos Sopuerta, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio o ICE (CSIC-IEEC), en Barcelona-, pero con las ondas gravitacionales abrimos un camino para oír su sonido".

SQUEDA DESDE EL 2004

LIGO, inaugurado en el 2004, está formado por dos detectores situados en Livingston (Luisiana) y Hanford (Washington), separados por 3.000 kilómetros, que han sido concebidos para captar las vibraciones increíblemente pequeñas generadas por el paso de las ondas gravitacionales cuando llegan a la Tierra. "Cualquier masa que se mueve en una línea no recta crea ondas gravitacionales, pero como la gravedad es una fuerza muy débil es complejo apreciarlas", insiste Roberto Emparan, investigador ICREA en el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universitat de Barcelona (UB). Por poner un ejemplo, Emparan comenta que para expresar en vatios la potencia gravitatoria que genera una persona cuando está dando vueltas en un tiovivo sería necesario un decimal seguido de 52 ceros. "Por este motivo solo se aspira a detectar las que se forman en fenómenos violentos".

Los detectores de LIGO -interferómetros- están formados por un sistema de túneles de cuatro kilómetros por los que discurren láseres que rebotan en espejos e interfieren al cruzarse. Si pasa una onda gravitatoria a través del sistema detector, la distancia recorrida por el rayo láser varía, "aunque mucho menos que el grosor de un protón", explica Alicia Sintes, miembro del Grupo de la Relatividad de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), el único equipo español que ha participado en LIGO. "Aun así, el experimento fue concebido para ser capaz de recoger esas diferencias", añade Sintes. El detector de Livingston grabó el suceso siete milisegundos antes de que el de Hanford, lo que ha permitido a los cientificos descifrar el origen de las ondas.

NUEVA ERA DE LA ASTROFÍSICA

El experimento puede abrir una nueva era en la astrofísica. La luz visible o las ondas de radio son muy fáciles de producir y de detectar, pero se acaban absorbiendo, difuminando, por lo que ofrecen en cierta manera una información perturbada. "En cambio, las ondas gravitacionales son díficiles de detectar, pero cuesta mucho pararlas -ilustra Emparan-. Dado que no interactúan con la materia, o interactúan muy poco, nos pueden dar una visión nítida del universo. Por este motivo nos interesan mucho".

"Las ondas llevan consigo una información sobre sus orígenes que está libre de la distorsión sufrida por la radiación electromagnética a medida que viaja a través del espacio intergaláctico", agregan en el mismo sentido los responsables de LIGO. entre otras posibilidades, comenta Sintes (UIB), la detección abre el camino para observar objetos que no emiten luz, como los agujeros negros. "También podremos estudiar lo que pasó justo después del Big Bang, cuando el Universo no tenía un segundo de edad", añade.

¿Y todo ello tendrá alguna aplicación práctica? El interés astrofísico es incuestionable y justifica el esfuerzo, considera Emparan, pero además las tecnologías desarrolladas para la detección de ondas gravitacionales quizá puedan servir en un futuro para lograr mediciones superprecisas. Así progresa la ciencia. "Sin ir más lejos, el GPS es también un resultado de la teoría de la relatividad", concluye el investigador de la UB.

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