Nobel 2017: Ondas gravitacionales
Escrito por Víctor Valera (Universidad Nacional de Ingeniería)
Hace mucho tiempo, en un rincón lejano, muy lejano de un universo más joven, dos de los objetos más colosales se saludaban en un baile de cortejo caótico, aproximándose peligrosamente uno al otro …
En octubre de 2017 fue anunciado el premio Nobel para los físicos Rainer Weiss, Kip Thorne y Barry C. Barish “por sus decisivas contribuciones al detector LIGO y la observación de ondas gravitacionales”. Estas ondas gravitacionales son deformaciones del espacio-tiempo que se crean siempre que una masa es acelerada y se propagan a lo largo del espacio y el tiempo a la velocidad de la luz, de la misma forma como se propagan las ondas en un estanque al dejar caer una piedra sobre él. Este fenómeno fue predicho hace más de 100 años por el físico Albert Einstein como una consecuencia de resolver las ecuaciones de la teoría de la relatividad general, sin embargo el mismo Einstein consideró que aunque esta predicción fuese cierta, jamás llegaríamos a observar dichas ondas pues su efecto es prácticamente inapreciable.
Un siglo más tarde y luego de más de cuatro décadas de esfuerzo y colaboración, un 14 de Septiembre del 2015, ondas gravitacionales provenientes de la colisión de dos agujeros negros a más de 1.3 años luz de distancia cayeron en la trampa del detector LIGO (the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Aunque la noticia no se hizo pública automáticamente, ya se oían rumores por los pasillos de Caltech y las calles de Pasadena; el descubrimiento fue oficialmente anunciado entre gran expectativa el 11 de febrero del 2016. Existen diversas razones por las que este descubrimiento despierta tanto interés. Por un lado confirma un resultado predicho hace más de 100 años por A. Einstein en una teoría que, aunque no es “incorrecta”, al día de hoy es aceptada ampliamente que está incompleta, y esto es porque predice la existencia de singularidades con las que la teoría misma no puede lidiar (agujeros negros, Big Bang, etc).
Estudiar estas singularidades ha sido imposible debido a que hasta ahora, las ondas electromagnéticas han sido nuestra única fuente de información sobre el universo y en objetos como los agujeros negros de los cuales la luz no puede escapar o al intentar observar los remanentes del Big Bang , nuestros instrumentos eran inútiles, pues estos eventos no emiten luz pero emiten gravedad, en forma de ondas. Por otro lado, llama la atención que el motivo principal del Nobel haya sido “por sus decisivas contribuciones al detector LIGO”, y es que LIGO es un interferómetro a gran escala con dos haces láser perpendiculares, cuyo objetivo es medir la variación en el camino óptico de un haz en comparación del otro debido a la distorsión en el espacio creada por la onda gravitacional. LIGO ha sido capaz de medir una variación miles de veces más pequeña que un núcleo atómico. Este nivel de precisión es definitivamente un hito que encontrará pronto interesantes aplicaciones en otros campos de la física y la ingeniería.
No sorprende que la detección de ondas gravitacionales sea comparada en magnitud a la creación del primer telescopio por parte de Galileo, sin duda este descubrimiento abre una nueva ventana para explorar el universo. Este logro deja en claro que aun hay mucho trabajo por hacer e inspira a futuras generaciones de científicos a mantener la mirada en las estrellas.
… Hoy la caótica danza ha culminado, culminó muchos años atrás en realidad, y aunque aparentemente en aquel no quedan rastros, memorias de lo que un día fue su unión viajan por el universo contando la historia de dos colosos que hoy son uno.