Gran repercusión causó hace unos días el anuncio del Premio Nobel de Física 2017. Los investigadores estadounidenses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne fueron galardonados por la detección de las ondas gravitacionales, anticipadas hace un siglo por Albert Einstein, y que son una consecuencia fundamental de su Teoría General de la Relatividad.
Los científicos responsables del descubrimiento son miembros de los observatorios LIGO (en EE.UU.) y Virgo (en Europa), construidos especialmente para detectar las sutiles señales que producen las ondas gravitacionales.
Es un “descubrimiento que sacudió al mundo”, señaló entonces Göran K. Hansson, secretario general de la Real Academia de las Ciencias de Suecia, al informar sobre la noticia. Y es que este hallazgo científico abre una nueva era en la astronomía y, con ello, la posibilidad de investigaciones completamente nuevas con las que se podrían obtener valiosas informaciones sobre el origen del universo.
¿Pero qué son las ondas gravitacionales de las que hoy todo el mundo habla?
Las ondas gravitacionales describen la distorsión en el espacio-tiempo y son generadas por fenómenos colosales, como la fusión de dos agujeros negros. “Los protagonistas de la teoría de la gravitación de Einstein (la teoría de la Relatividad General) –explica el físico y profesor de la Facultad de Ingeniería y Ciencias, Francisco Rojas–, son el tiempo y el espacio en sí. Dependiendo de ciertas cosas como, por ejemplo, la presencia de materia o energía, el ‘espacio-tiempo’ se distorsiona. Esto es, los tiempos se dilatan y las distancias se contraen como si fueran elementos elásticos. Y tal como los campos electromagnéticos, estas distorsiones del espacio y el tiempo se inducen entre sí y se propagan a través del espacio. Esto es, en pocas palabras, una onda gravitacional”.
La primera observación de ondas gravitacionales se realizó el 14 de septiembre de 2015 y fue anunciada por LIGO y Virgo en 2016. Su detección culminó con una búsqueda de varias décadas. “Los físicos solo estábamos esperando su confirmación experimental”, señala Francisco Rojas.
Para explicar cómo se producen y detectan estos fenómenos tan complejos, el profesor de la Facultad Ingeniería y Ciencias utiliza un ejemplo tan didáctico como clarificador. “Pensemos en una piscina con agua completamente en reposo. Una pequeña perturbación, como tocar con el dedo la superficie, producirá ondas que viajarán alejándose de la fuente que las causó. Claramente, entre más violenta sea la perturbación del agua por el agente externo, la onda viajera será más grande y, por ello, más fácil de detectar. Cuando la materia se mueve produce ondas gravitacionales. Cuando hablamos o nos movemos también estamos produciendo ondas gravitacionales. La gran diferencia con las ondas electromagnéticas es que las ondas gravitacionales son muy débiles y, por lo mismo, muy difíciles de detectar. Sin embargo, allá afuera en el cosmos, se producen eventos que son lo suficientemente violentos y masivos como para producir ondas gravitacionales tan intensas que sí podemos detectar, incluso desde la tierra, con la tecnología que tenemos hoy en día. Esto es lo que se logró con el experimento LIGO, que ya detectó las ondas gravitacionales producidas por el encuentro de dos agujeros negros y también entre dos estrellas de neutrones, las cuales viajaron por el universo y dejaron su huella impresa en el detector ubicado en EE.UU.”