martes, 23 de febrero de 2016

Ondas gravitacionales

Enviado por Axel Gronkowski
El mundo entero estaba mirando. Ningún otro hallazgo en décadas -salvo quizá el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012- había recibido tanta atención del público como este. Es normal, se trataba de la última predicción de Einstein que faltaba por observar de forma directa. Después de semanas de rumores en la comunidad científica sobre el posible hallazgo, en una pequeña sala del National Press Club de Washington D. C. el director del experimento LIGO, David Reitze, se acercó ayer despacio al atril para decir despacio, separando cada palabra y con la parsimonia que precisa la trascendencia histórica: «Hemos detectado ondas gravitacionales. ¡Lo conseguimos!».

La fecha de ayer quedará grabada a fuego en los libros de historia de la ciencia. La existencia de ondas gravitacionales -unas ondulaciones del espacio-tiempo producidas por acontecimientos muy violentos como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros- era la última predicción realizada por Einstein en la Teoría de la Relatividad General que no había sido demostrada de forma directa.

En ciencia hay descubrimientos importantes, otros que suponen matices sobre otra aportación anterior y luego están los hitos que sacuden los cimientos mismos del conocimiento. Y, en general, todo lo que tiene que ver con Albert Einstein tiene un componente emocional, de evocación de la genialidad, de demostración del poder de la inteligencia, que estremece, conmueve, aterra y nos hace conscientes de que la vida es apenas una mota de polvo efímera en un infinito desierto cósmico. La existencia de ondas gravitacionales -unas ondulaciones del espacio-tiempo producidas por acontecimientos muy violentos como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros- era la última predicción realizada por Einstein en la Teoría de la Relatividad General que no había sido demostrada de forma directa. Dicho de otro modo, 100 años después de los enunciados del genio alemán aún nadie había logrado observar las ondas gravitacionales.




Se sabe que existen desde los años 70, cuando Russell Hulse y Joseph Taylor descubrieron una señal emitida por un púlsar -una estrella de neutrones que resulta tras la explosión como supernova de una estrella gigante- cuyas características no podían ser explicadas de otro modo que admitiendo que se trataba de un púlsar binario -el púlsar y una estrella de neutrones que la acompaña orbitan alrededor de un centro de masas común- que emitía ondas gravitacionales. Pero hasta la fecha nadie había conseguido una prueba directa de su existencia.

«El 14 de septiembre vimos una señal en el detector de Livingston (Lousiana), una distorisión de una pequeña fracción de segundo», contó ayer Gabriela González, portavoz del experimento LIGO que ha realizado el descubrimiento. «Pocos segundos después, vimos la misma señal en el detector de Hanford (Washington)». El hallazgo se estaba empezando a gestar.

Tras meses de comprobaciones, los investigadores de la colaboración dirigida por el Instituto Tecnológico de California (Caltech) y por el de Boston, el MIT, pudieron reconstruir toda la historia astronómica que hay detrás de esos pequeños ruidos. Un relato que comienza con dos agujeros negros de 29 y 36 veces la masa del Sol bailando un vals hasta que se fusionaron «hace 1.300 millones de años, cuando la vida pluricelular aún estaba colonizando la Tierra», señaló González. Kip Thorne, el asesor científico del filme Interstellar y cofundador de LIGO calificó el hallazgo como «una violenta tormenta en el tejido del espacio tiempo», durante la presentación.




«Este acontecimiento es tan relevante que no podemos atribuirle una significancia menor de 5,1 sigma», aseguró el director de LIGO durante la presentación de los resultados. En la jerga científica, esto quiere decir ni más ni menos que se trata de un descubrimiento en toda regla.

El propio Einstein, consciente de lo débiles que serían las señales de estas ondas gravitacionales, murió pensando que jamás serían detectables. Y el hito tecnológico que supone LIGO revela que no era una idea descabellada. «El experimento ha sido capaz de detectar un desplazamiento del tamaño de un átomo de hidrógeno medido en una distancia similar a la que hay entre el Sol y Saturno», explicó ayer a este diario Alicia Sintes, investigadora del grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares, el único español que participa en LIGO. El propio Rainer Weiss, uno de los padres científicos de LIGO, lo explicó de una forma muy gráfica: «Tomen una cinta de un metro y divídanla por un millón. Eso les dará una micra, el tamaño de una célula o de un cabello fino. Vuelvan a dividir eso por un millón y tendrán e tamaño de un átomo de hidrógeno. Pues aún deberían dividiro de nuevo por un millón para tener el tamaño del movimiento que hemos detectado con LIGO».




El descubrimiento supone un cambio de paradigma, una nueva forma de mirar hacia el Universo diferente a la que heredamos de Galileo. «Hasta ahora hemos estado sordos para el Universo. Hoy, somos capaces de oír las ondas gravitacionales por primera vez», dijo Reitze. «Esto marca el inicio de la Era de la Astronomía Gravitacional», señaló Sintes. «Es una buena celebración del centenario». «Hemos abierto una nueva ventana para ver los sucesos más violentos del Universo de una forma totalmente nueva», aseguró France Córdova, directora de la National Science Fundation que ha financiado LIGO.

Incluso el experto en agujeros negros Stephen Hawking quiso sumarse a las reacciones: «ahora se podrán ver algunas reliquias del Universo muy temprano, justo después del Big Bang».

La comunidad física internacional vivía estos días en un estado de agitación permanente debido a la presentación de los resultados del experimento LIGO anunciada para hoy jueves 11 de febrero. Se filtraron correos de científicos y circularon chismes de todo tipo, y muchos científicos de todo el mundo creían que este observatorio de ondas gravitacionales de EEUU con dos sedes -una en Hanford (Washington) y otra en Livingston (Lousiana)- iba a dar por hecha la existencia de ondas gravitacionales en el Universo. Ha sido uno de los mayores hallazgos de las última décadas. Ha sido la confirmación directa de una predicción de Einstein de hace 100 años.

Hace un par de semanas, el eminente físico teórico del CERN y del Kings College de Londres John Ellis explicaba en una entrevista en este diario: "Sería la primera observación directa de las ondas gravitacionales. Abriría una nueva ventana para mirar el Universo". ¿Pero qué supondría para la Física un hallazgo de este tipo? "Observar un agujero negro es muy difícil. Un agujero negro es negro, no emite luz, por eso es difícil observarlo directamente. Pero emite ondas gravitacionales en ciertas condiciones, por ejemplo, en la última fase de la absorción de un agujero negro por otro", explicaba Ellis.

De hecho, los rumores ya decían que lo que han encontrado los científicos del experimento LIGO son las ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros con masas 36 y 29 veces mayores que las del Sol.

La presentación ha sido realizada de forma conjunta por el Instituto de Tecnología de California (Caltech), el MIT de Boston y la Fundación Americana para la Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés). Como señalaba con intención el físico de partículas del CSIC y director del experimento NEXT en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc Juan José Gómez Cadenas, "no parece casual que la persona que vaya a hacer el anuncio sea Barry Barish", profesor emérito de Caltech y toda una institución en el estudio de las ondas gravitacionales.


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