El 11 de febrero de 2016, la Colaboración Científica LIGO (LSC), anunció que se habían observado ondas gravitacionales en forma directa por primera vez. Esta señal gravitacional, denominada GW150914 por la fecha de su detección el 14 de setiembre de 2015, fue producida por la rotación y fusión de un sistema binario de agujeros negros a mas de mil millones de años luz de distancia.
El 12 de febrero, el Dr. Rodolfo Gambini fue entrevistado sobre este tema en el periodístico radial No Toquen Nada, de Océano FM, al día siguiente del histórico anuncio. (Actualización) El 16 de febrero fue entrevistado en El Observador TV.
A continuación una transcripción parcial y adaptada de la nota del 12 de febrero
(Al final de esta nota se puede apreciar el video de la nota del 16 de febrero):
(Al final de esta nota se puede apreciar el video de la nota del 16 de febrero):
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| Dr. Rodolfo Gambini Prof. titular Gr. 5 Instituto de Física Facultad de Ciencias Universidad de la República |
Einstein explicó los efectos gravitacionales en términos de curvatura del espacio y el tiempo. Las masas gravitacionales distorsionan el espacio y los cuerpos moviéndose en el espacio distorsionado siguen trayectorias curvas como las de los planetas en torno al Sol. Las ondas gravitacionales son como pequeñas ondulaciones que sufre el espacio debido a que sobre él pueden propagarse ondas como se pueden propagar ondas electromagnéticas. Lo que ha sido detectado ayer por primera vez es la existencia de esas ondas gravitacionales que tienen efectos muy pequeños, es decir, distorsionan el espacio pero con magnitudes extremadamente pequeñas, de manera que la detección ha sido una hazaña desde el punto de vista tecnológico. Muchos físicos pensaron que nunca se iban a detectar porque realmente el fenómeno estaba más allá de las capacidades experimentales. Sin embargo se logró y esto tiene un significado que no es solo la confirmación de la Relatividad General en regímenes que hasta ahora no se conocían, porque los objetos que emiten estas ondas son objetos extraordinariamente especiales. En este caso se trata de un par de agujeros negros que producen una distorsión enorme del espacio tiempo. Entonces estamos accediendo a lugares donde la física está muy alejada de la que tenemos en la superficie terrestre.
LIGO es un proyecto que se inició hace casi 25 años. En este momento participan más de 1000 científicos de todo el mundo, pero principalmente está localizado en los Estados Unidos y liderado por dos de las mayores universidades norteamericanas. En realidad hay dos observatorios, uno en el sur de Estados Unidos y otro en el Noroeste y estos observatorios, cada uno de ellos, en vez de tener un telescopio tienen un detector que se llama interferómetro que uno lo puede pensar como una gran L. Cada brazo de la L tiene 4 km de longitud y en su interior viaja la luz de un láser. La idea es que uno puede medir la diferencia de longitud de cada brazo en cada instante. Debido al pasaje de la onda gravitacional un brazo de la L se acorta levemente y el otro se alarga levemente. Entonces midiendo esa diferencia de longitudes se puede detectar la onda gravitacional. El laboratorio siguió un proceso donde fueron mejorando la sensibilidad a lo largo de los 25 años. La versión actual fue concluida 5 días antes del hallazgo, es decir, el hallazgo ocurrió casi inmediatamente a la puesta en funcionamiento de lo que se llama LIGO Avanzado. Cuando se observa no se sabe lo que se va a detectar. Uno detecta un patrón que es básicamente ruido, salvo cuando llega una onda gravitacional
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| LIGO, Livingston, Louisiana, Estados Unidos. |
Esto se compara en cierto modo con lo que hizo Galileo en 1610 cuando dirigió un telescopio por primera vez al espacio y estudió los satélites de Júpiter, las manchas solares, etc. Hoy tenemos instrumentos totalmente nuevos que son estos interferómetros que permiten acceder a regiones del espacio que hasta ahora eran inaccesibles. Básicamente la diferencia fundamental entre trabajar con ondas de luz y ondas gravitacionales es que para ver una fuente luminosa necesito que haya un medio transparente entre la fuente y nosotros, mientras que para detectar estos objetos es como el sonido, uno puede sentir el sonido de lo que ocurre en una habitación contigua sin estar viendo nada de lo que pasa adentro. La habitación puede estar incluso cerrada. De manera que esto permite acceder a regiones totalmente inaccesibles hasta ahora.
Hay varios observatorios de estos en construcción en la superficie de la Tierra. Hay otros que se piensan poner subterráneos y hay un gran proyecto de poner un observatorio en el espacio. Cada uno de estos tiene una sensibilidad para detectar fenómenos algo diferentes de manera que se van a ir cubriendo distintas posibilidades. En todos los casos se trata de fenómenos que producen distorsiones muy intensas del espacio. Son fuentes de energía enormes y en realidad de alguna manera tienen ciertas características comunes que son inaccesibles a la observación astronómica normal,
A lo que podemos acceder mediante la luz depende del hecho de que el universo sea transparente. El universo no siempre fue así. En los primeros 300.000 años el universo era opaco a la luz y por lo tanto no podemos pasar de lo que ocurrió 300.000 años después del Big Bang. Mientras que las ondas gravitacionales nos darían información (no con detectores actuales sino con otros más avanzados como el del espacio) que permitiría alcanzar tiempos que corresponden a una milésima de segundo después del Big Bang.
Este descubrimiento tiene otras consecuencias. Nosotros no sabíamos de fuentes como las que crearon estas ondas gravitacionales. Estos pares de agujeros negros que son extraordinariamente masivos, están orbitando uno en torno al otro emitiendo radiación, entonces a medida que emiten radiación van cayendo uno sobre el otro hasta que coalescen para formar un solo agujero negro y emiten en ese momento una cantidad enorme de energía. En el instante final emiten una energía equivalente a 3 masas solares. Otra implicación que tiene es que estamos accediendo a los fenómenos más energéticos del universo.
- Para leer más sobre el tema, nota del New York Times: "Gravitational Waves Detected, Confirming Einstein’s Theory"
- Paper de la Colaboración Científica LIGO en Physical Review Letters: "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger". B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) Phys. Rev. Lett. 116, 061102 – Published 11 February 2016
Nota en El Observador TV, 16 de febrero 2016.
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| Simulación de las ondas gravitacionales producidas en el momento de fusionarse dos agujeros negros. |