Confirman
la presencia de ondas gravitacionales predichas por Einstein hace 100 años
¿Qué
son las ondas gravitacionales?
http://elpais.com/elpais/2016/02/10/ciencia/1455124978_980574.html
Siete
preguntas y respuestas para entender el descubrimiento de hoy por parte del
instrumento LIGO
NUÑO
DOMÍNGUEZ
12 FEB 2016
- 00:10 CET
VÍDEO: Paula Casado
Las ondas
gravitacionales son vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está
hecho el universo. En 1916, Albert Einstein reconoció que, según su Teoría
General de la Relatividad, los cuerpos más violentos
del cosmos liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas.
El físico alemán pensó que no sería posible detectarlas debido a que se
originan demasiado lejos y serían imperceptibles al llegar a la Tierra. Hoy, un
grupo de investigadores ha hecho pública la detección por primera vez de estas
ondas.
Son
comparables a las ondas que se mueven en la superficie de un estanque o el
sonido en el aire. Las ondas gravitacionales deforman el tiempo y el espacio y,
en teoría, viajan a la velocidad de la luz. Su paso puede modificar la distancia
entre planetas, aunque de forma muy leve. Como explica Kip Thorne, uno de los
pioneros en la búsqueda de estas ondas, estos efectos
deben ser especialmente intensos en las proximidades de la fuente, donde
se producen "tormentas salvajes" que deforman
el espacio y aceleran y desaceleran el tiempo.
¿Se
pueden escuchar estas ondas?
Las ondas gravitacionales curvan el
tiempo y el espacio y viajan a la velocidad de la luz
Las frecuencias de algunas ondas
coinciden con las del sonido, por lo que pueden traducirse para ser escuchadas en forma
de leves pitidos.
¿De
dónde vienen?
Las
explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones y
otros eventos producen ondas gravitacionales que tienen más energía que
billones y billones de bombas atómicas. La fusión de dos agujeros negros
supermasivos es la fuente más potente de estas ondas que puede haber, pero
estos fenómenos no son muy frecuentes y además suceden a millones de años luz
del Sistema Solar. Para cuando las ondas llegan a nuestro vecindario son tan
débiles que detectarlas supone uno de los mayores retos tecnológicos a los que
se ha enfrentado la humanidad.
¿Por qué son
importantes?
Abren una
nueva era en el conocimiento del universo. Hasta ahora toda la información que
tenemos del cosmos (solo conocemos el 5%) es por la luz en sus diferentes
longitudes de onda: visible, infrarroja, ondas de radio, rayos X… Las ondas
gravitacionales nos dan un sentido más y permiten saber qué está pasando allí
donde hasta ahora no veíamos nada, por ejemplo, en un agujero negro.
Este
fenómeno permite saber qué está pasando allí donde hasta ahora no veíamos nada,
por ejemplo en un agujero negro
La
intensidad y la frecuencia de las ondas permitirá reconstruir qué sucedió en el
punto de origen, si las causó una estrella o un agujero negro, qué propiedades
tienen esos cuerpos y entender mejor esas tempestades en el espacio-tiempo de
las que habla Thorne. También permiten saber si la Teoría General de la
Relatividad se mantiene vigente en los rangos de presión y gravedad más
intensos que pueden concebirse. Detectar estas ondas por primera vez es un
hallazgo histórico que probablemente reciba un premio Nobel de Física.
¿Qué
se ha observado?
El anuncio
consiste en que el Observatorio de Interferometría
Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, ha captado las ondas
producidas por la fusión de dos agujeros negros. Sería la primera vez que se
captan ondas gravitacionales y esto sucede justo un siglo después de que
Einstein predijera su existencia. Hasta ahora solo había pruebas indirectas de
estas ondas. En 1978, Rusell Hulse y Joseph Taylor
demostraron que un púlsar binario (dos estrellas orbitando juntas, una de ellas
un púlsar) estaban cambiando ligeramente su órbita debido a la liberación de
energía en forma de ondas gravitacionales en una cantidad idéntica a la que
predecía la relatividad. Ambos ganaron el Nobel de Física en 1993. En 2003 se confirmó que lo mismo sucede con otra pareja
estelar, en este caso de dos púlsares.
¿Qué
es LIGO?
Es un gran
instrumento óptico de precisión desarrollado por los institutos tecnológicos de
California (Caltech) y Massachusetts, (MIT) y la
Colaboración Científica LIGO, en la que participan unos 1.000
investigadores de 15 países, incluida España. La
instalación consta de dos detectores láser con forma de L. Cada brazo de
esa L tiene cuatro kilómetros y hay dos detectores idénticos, uno en Luisiana y
otro a 3.000 kilómetros en el estado de Washington.
LIGO puede
identificar variaciones equivalentes a una diezmilésima
parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por
un instrumento científico
Estos
detectores llevan buscando ondas gravitacionales desde el año 2002. En septiembre de 2015 comenzó a funcionar el LIGO avanzado, una
versión mejorada del detector que multiplica por 10 la
sensibilidad de los brazos láser y por tanto la distancia a la que
pueden captar ondas gravitacionales. En la actualidad son capaces de
identificar diferencias en la longitud de los brazos láser equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la
medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico, según LIGO.
Se necesitan
al menos dos detectores para evitar falsos positivos causados por cualquier
vibración local como terremotos, tráfico o fluctuaciones del propio láser. Al
contrario que todos ellos, una onda gravitacional causará una perturbación
exactamente igual en Luisiana que en Washington.
¿Qué
pasará a partir de ahora?
La búsqueda
de ondas gravitatorias no ha hecho más que empezar. Con la configuración
actual, LIGO puede ver a una distancia de unos 1.000
millones de años luz de la Tierra. El equipo va a hacer nuevas mejoras
tecnológicas para aumentar su sensibilidad. En otoño de 2016 se espera que
comience a funcionar una versión mejorada de VIRGO, el
detector europeo que debería captar señales idénticas a LIGO. La Agencia
Espacial Europea ya prepara LISA, un
observatorio espacial de ondas gravitacionales. A su vez, LIGO alcanzará su
máxima potencia en 2020.
No hay comentarios:
Publicar un comentario