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domingo 19 de junio de 2016

Ondas gravitacionales, más revolucionarias que Galileo

Con su hallazgo en detectores, han abierto una nueva era en la astronomía que permitirá aprender sobre los orígenes del Universo y sobre el funcionamiento de la materia.

Esta semana la segunda detección de las ondas gravitacionales volvió a traer a la actualidad a los astrofísicos, a los observatorios y a los misteriosos agujeros negros. Con este descubrimiento, los científicos confirmaban otro hallazgo publicado en enero por todo lo alto, y las ondas gravitacionales se convertían en realidad.

Por lo etéreo del tema, podría parecer que las ondas gravitacionales son incomprensibles y lejanas, un asunto que solo le interesa a los teóricos y que no sirve para nada. Pero nada más lejos de la realidad. Estas ondas no solo han supuesto un enorme avance tecnológico y no solo permitirán cambiar la astronomía y contestar a grandes preguntas sobre el Universo. En el presente también tienen su papel. Por ejemplo, durante cada instante que pasa nuestro cuerpo es atravesado por ondas gravitacionales. Ellas contraen y dilatan el espacio en el que vivimos y acortan o alargan cada uno de los segundos que gastamos respirando. Por suerte para nosotros, son tan débiles que no podemos percibirlo.

Esto es tan escalofriante que incluso Albert Einstein dudó de sí mismo al predecir la existencia de las ondas gravitacionales con su Teoría General de la Relatividad. Corría el año 1916, y sus fórmulas decían que, al igual que la luz se propaga a través de ondas, la gravedad también lo hacía. Esto implicaba que unas perturbaciones espacio-temporales muy débiles recorrían el Universo a la velocidad de la luz, y que incluso atravesaban la Tierra. Quizás para su alivio, Einstein consideraba que la tecnología humana nunca sería lo suficientemente refinada como para confirmar o descartar que estaba en lo cierto.

Pero en esto, sí que se equivocaba. Después de casi 30 años de trabajo, y gracias a la participación de más de 1.000 científicos y a una inversión de al menos 620 millones de dólares, el ser humano construyó en 2015 un observatorio capaz de detectar las débiles ondas gravitacionales predichas por Einstein un siglo antes. Este observatorio se llamó LIGO («Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory»).

Un láser prodigioso

Si para detectar las ondas de la luz es necesario recurrir a un telescopio, para detectar las ondas gravitacionales hace falta algo completamente distinto. Dado que ellas deforman el espacio, se puede detectar su presencia tan solo midiendo la distancia entre dos puntos distantes con una precisión extrema y esperando que por ahí pase una onda gravitacional intensa.

Y esto es precisamente lo que hace LIGO. Para ello, cuenta con dos grandes detectores separados por más de 3.000 kilómetros de distancia, en los estados de Washington y Luisiana, (Estados Unidos). En el interior de unos túneles de cuatro kilómetros de longitud y con forma de T, un rayo láser mide la distancia entre dos espejos, que son probablemente los espejos más perfectos construidos nunca. De modo que cuando se detecta una variación en la distancia en ambos detectores, los científicos pueden comenzar a trabajar para saber si la perturbación es un error del sistema o pertenece a una onda gravitacional.

El problema es que la perturbación provocada por una onda gravitacional es realmente insignificante. «La modificación que produce una onda gravitacional en la distancia de los brazos de los detectores es equivalente al cambio en el espesor de un cabello humano en un millón de veces la distancia de la Tierra a Neptuno», ha dicho Mario Díaz, director del Centro de Astronomía Gravitacional, en Texas.

Por eso, para poder captar las débiles ondas gravitacionales, hace falta un instrumento que sea extremadamente sensible. La consecuencia es que «siempre hay ruido», tal como ha explicado Díaz. Este es el motivo por el que los científicos tienen que estar haciendo ajustes continuamente. Las vibraciones del terreno, los cambios en la temperatura de los espejos y otros muchos factores alteran la señal de los detectores.

En realidad, una vez captada una onda gravitacional, el trabajo de los científicos no hace más que comenzar. Es cuando llega el momento de procesar los datos en supercomputadores y tratar de cotejar los resultados con varios modelos matemáticos. Ahí es donde trabaja Alicia Sintes, investigadora de la Universidad de las Islas Baleares, que lidera además el único grupo de científicos españoles que es miembro de la colaboración LIGO. «El papel de mi grupo de investigación es mejorar los modelos que teníamos para los perfiles de señales con el objetivo de producir los catálogos necesarios para analizar los datos», ha explicado.
Fuente: abc.es

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