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Expectación máxima en el mundo de la física ante una posible señal de ondas gravitacionales

Expectación máxima en el mundo de la física ante una posible señal de ondas gravitacionales

El observatorio LIGO de EE UU habría conseguido detectarlas. Los científicos llevan más de medio siglo detrás de este descubrimiento

Las ondas gravitacionales son resultado de los mayores cataclismos del universo, por ejemplo la colisión de dos agujeros negros. Hasta ahora estos eventos han sucedido tan lejos que las ondas que producen, muy atenuadas, son indetectables cuando llegan a la Tierra.

Hace un siglo Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo producidas por cuerpos muy masivos acelerados, como agujeros negros, supernovas y estrellas de neutrones. Los científicos llevan más de 50 años tratando de detectarlas, y ahora el observatorio LIGO de EE UU lo podría haber conseguido. Así lo sugieren los últimos tuits del físico teórico Lawrance M. Krauss, aunque los responsables del experimento insisten en que, de momento, se trata solo de un rumor.

“2016 podría traer dos descubrimientos que colorearían la física fundamental en el siglo XXI: nuevas partículas en el LHC y ondas gravitacionales en LIGO”, tuiteó el pasado 4 de enero el físico teórico Lawrance M. Krauss de la Universidad Estatal de Arizona, quien en septiembre ya había anunciado “el rumor de una detección de ondas gravitacionales en el detector LIGO, impresionante si es cierto».

Este mismo mes, el 11 de enero, volvió a poner en su cuenta de Twitter el siguiente mensaje: “Mi rumor previo sobre LIGO ha sido confirmado por fuentes independientes. ¡Manténganse al tanto! ¡Las ondas gravitatorias pueden haber sido descubiertas!! Emocionante”.

Planteamiento de Einstein

La teoría que Einstein planteó hace un siglo que el espacio-tiempo es curvo y que la gravedad es un producto de esta curvatura, pero además, que objetos masivos acelerados pueden cambiar la curvatura de ese espacio-tiempo y producir ondas gravitacionales.

Estas pueden proceder de fenómenos como la explosión de una supernova, la formación o fusión de agujeros negros, el choque de estrellas de neutrones o incluso de la radiación gravitacional remanente del Big Bang. Cuando se producen estos eventos, hacen que el tejido del espacio mismo vibre como un tambor.

Las ondulaciones del espacio-tiempo emanan en todas direcciones, viajando a la velocidad de la luz y distorsionando físicamente todo a su paso. Pero cuanto más se alejan de su origen, más pequeñas se vuelven, y en el momento en que llegan a la Tierra, la distorsión espacial que causan en una distancia de varios kilómetros es solo de una fracción del tamaño del protón.

Observatorio LIGO

El LIGO es el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales.  LIGO
El LIGO es el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales. LIGO

Entre los grandes experimentos que intentan detectar ese pequeño movimiento se encuentra el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO, el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales). Sus interferómetros hacen rebotar luz láser entre espejos situados en los extremos opuestos de tubos de vacío de 4 kilómetros de largo, para detectar el paso de las ondas gravitacionales que extienden y comprimen la longitud de sus brazos junto con el resto del espacio.

El 18 de septiembre de 2015 empezaron de manera oficial las observaciones de los dos potentes detectores de ondas gravitacionales de LIGO en sus centros de Hanford (Washington) y Livingston (Luisiana), aunque todavía no han confirmado su existencia. La portavoz de este observatorio, Gabriela González, profesora en la Universidad Estatal de Luisiana (EE UU), ha declarado a The Guardian que los instrumentos “aún hoy están recogiendo datos que nos llevará un tiempo analizar, interpretar y revisar, así que no tenemos ningún resultado que compartir todavía”.

Como es habitual en ciencia, la investigadora insiste en que van a comprobar bien los resultados antes de publicarlos en una revista científica, donde serán revisados por expertos, “por lo que esto llevará también su tiempo”. Los miembros de LIGO no quieren que les pase lo que a sus colegas del experimento BICEP-2, que se precipitaron al anunciar en 2014 el descubrimiento de ondas gravitacionales primigenias, surgidas justo tras el Big Bang, y que resultó no ser cierto.

Un «rumor»

Gabriela González, investigadora de la Universidad Estatal de Luisiana y portavoz de LIGO, ha dicho que la recogida de datos aún está en marcha y que por ahora no hay ningún descubrimiento que anunciar. “Nos lleva tiempo analizar, interpretar y revisar los resultados”, ha dicho en declaraciones a The Guardian.

Por su parte, Krauss, autor de libros de divulgación científica como La física de Star Trek, ha reconocido a la revista Science que no ha hablado con ninguno de los 900 miembros de la colaboración LIGO –donde participan científicos españoles de la Universidad de las Islas Baleares–, y que por eso ha empleado el término “rumor”.

La reacción fue inmediata: enseguida ha tenido más de 2.500 retuits, y la comunidad de los físicos ha inundado las redes sociales con sus comentarios y esperanzas de que la noticia sea cierta. Si realmente se han conseguido detectar las ondas gravitacionales, estaremos ante el avance que los científicos llevan buscando desde hace más de 50 años y un descubrimiento merecedor de un premio Nobel.

La señal del Big Bang
Las ondas gravitacionales supondrían la evidencia más fuerte de que el Universo se expandió exponencialmente en una fracción de segundo tras la gran explosión, hace unos 13.800 millones de años. En marzo de 2014, físicos del Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica anunciaron que habían detectado por primera vez estas ondas. El anuncio fue recibido como el hallazgo del siglo XXI, pero pasó poco tiempo hasta que surgieronlas primeras dudas y el rechazo a los resultados. El análisis conjunto de los datos de la sonda Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA) y el telescopio BICEP2 en la Antártida, el mismo instrumento que hizo la primera detección, confirmaron que no había pruebas concluyentes para respaldar el descubrimiento.

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