CONFIRMAN TEORÍA

Detectan ondas gravitacionales previstas por Einstein, un hito para la física

Dos agujeros negros chocaron entre sí hace unos mil 300 millones de años.

Las ondas gravitacionales son producidas por perturbaciones en la trama del espacio-tiempo por los efectos del desplazamiento de un objeto de enorme masa.

Ligo, el mayor detector de ondas gravitacionales en todo el mundo

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El cataclismo lanzó esas ondas en todas direcciones hasta que llegaron a la Tierra. El cataclismo lanzó esas ondas en todas direcciones hasta que llegaron a la Tierra.
El cataclismo lanzó esas ondas en todas direcciones hasta que llegaron a la Tierra. AFP

Equipos internacionales de investigadores anunciaron el jueves la primera detección directa de ondas gravitacionales, un avance mayúsculo para la física que abre una nueva ventana al universo y sus misterios.

"Este paso adelante marca el nacimiento de un dominio enteramente nuevo de la astrofísica, comparable al momento en que Galileo apuntó por primera vez su telescopio hacia el cielo" en el siglo XVII, dijo France Cordova, directora de la Fundación Nacional Estadounidense de Ciencias (National Science Foundation), que financia el laboratorio Ligo.

El descubrimiento, que corona esfuerzos de décadas, confirma una predicción efectuada por Albert Einstein en su teoría general de la relatividad de 1915.

Estas ondas gravitacionales fueron detectadas en Estados Unidos el pasado 14 de septiembre por los instrumentos del observatorio Ligo (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), que miden cada uno cuatro kilómetros.

El físico Benoît Mours, del CNRS, consideró que el descubrimiento era "histórico" porque permite "verificar de forma directa una de las predicciones de la teoría general de la relatividad".

Este descubrimiento fue realizado en colaboración con equipos científicos europeos, especialmente los investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) francés, del equipo Virgo.

"Esta nueva mirada sobre la inmensidad celeste permitirá profundizar nuestra comprensión del cosmos y conducir a descubrimientos inesperados", dijo Cordova.

Las ondas gravitacionales son producidas por perturbaciones en la trama del espacio-tiempo por los efectos del desplazamiento de un objeto de enorme masa.

Estas perturbaciones se desplazan a la velocidad de la luz en la forma de ondas y nada las detiene.

Este fenómeno, adelantado por Einstein hace un siglo, suele ser representado como la deformación que ocurre cuando un peso reposa sobre una red.

En este caso, la red representa el entramado espacio-tiempo.

Infografía sobre las ondas gravitasionales Expandir Imagen
Infografía sobre las ondas gravitasionales

El físico Benoît Mours, del CNRS, consideró que el descubrimiento era "histórico" porque permite "verificar de forma directa una de las predicciones de la teoría general de la relatividad".

Por este descubrimiento, los físicos han determinado que las ondas gravitacionales detectadas en septiembre nacieron en la última fracción de segundo antes de la fusión de dos agujeros negros, objetos celestes aún misteriosos que resultan del colapso gravitacional de enormes estrellas.

La posibilidad de una colisión entre estos cuerpos había sido predicha por Einstein, pero el fenómeno jamás había sido observado.

De acuerdo con la teoría general de la relatividad, un par de agujeros negros en que cada uno orbita en torno al otro pierde energía, produciendo las ondas gravitacionales.

El descubrimiento de las ondas gravitacionales es publicado en la revista estadounidense Physical Review Letters.

Son estas ondas las que fueron detectadas el 14 de septiembre del año pasado, exactamente a las 16H51 GMT.

El análisis de los datos permitió determinar que esos dos agujeros negros se fusionaron hace unos 1,300 millones de años.

Cada uno de ellos era entre 29 y 36 veces mayores que el Sol.

La comparación de los momentos de llegada de las ondas gravitacionales a los dos detectores Ligo (7,1 milisegundos de diferencia) distantes 3,000 kilómetros uno del otro, y el estudio de las características de las señales medidas, confirmaron la detección.

Los científicos apuntan que la fuente de las ondas estuvo probablemente en el hemisferio sur del cielo, pero un mayor número de detectores habría permitido establecer una localización más precisa.

"Las ondas gravitacionales pueden ser aún más revolucionarias de lo que ha sido el telescopio, porque son diferentes de las fuentes luminosas", consideró el astrofísico David Shoemaker, responsable por Ligo en el Instituto de Tecnología de Massachussetts (MIT).

"Este descubrimiento genera entusiasmo para la física y es muy prometedor para la astrofísica y la astronomía".

Así, será posible obtener señales provenientes de diferentes cuerpos de enorme masa como los agujeros negros y las estrellas de neutrones, dijo a la AFP.

"Las primeras aplicaciones que vemos ahora son para los agujeros negros, porque no emiten luz y no los podríamos ver sin las ondas gravitacionales", destacó, para añadir que por el momento se ignora cómo crecen estos objetos, que se hallan en el centro de casi todas las galaxias.

Por ello, "las ondas gravitacionales pueden ayudar a explicar la formación de las galaxias", dijo Shoemaker.

"La humanidad posee ahora otra herramienta para explorar el Universo", añadió Tuck Stebbins, jefe del laboratorio de astrofísica gravitacional del centro Goddard, de la Nasa.

"La gravedad es la fuerza que controla el Universo y el hecho de poder ver sus radiaciones nos permite observar los fenómenos más violentos y fundamentales del cosmos, que de otra forma son imposibles de observar", dijo Stebbins a la AFP.

El hecho de poder detectar estas ondas que viajan sin perturbación por millones de años torna posible remontarse al primer milisegundo del llamado Big Bang.

Una prueba indirecta de la existencia de las ondas gravitacionales había sido producida por el descubrimiento, en 1974, de un púlsar y de una estrella de neutrones que rotaban una en torno de la otra a alta velocidad.

Russell Hulse y Joseph Taylor ganaron el premio Nobel de Física de 1993 por este hallazgo.

Uno de los dos detectores de ondas gravitacionales del proyecto Ligo se encuentra en Livingston, en el sureño estado de Luisiana, y el otro está en Hanford, en el estado de Washington (noroeste).

Ambos son equipados con interferómetros, que miden interferencias y permiten capturas extraordinariamente precisas de diversos tipos de ondas.

Este equipo trabaja en estrecha colaboración con el equipo franco-italiano Virgo, situado cerca de Pisa, en Italia, que deberá estar plenamente operativo hacia fines de año.

Tanto Ligo como Virgo se han equipado recientemente con instrumentos de medición más modernos y precisos.

El descubrimiento de las ondas gravitacionales es publicado en la revista estadounidense Physical Review Letters.

Ligo, el mayor detector de ondas gravitacionales en todo el mundo

El Ligo, que permitió la primera observación directa de las ondas gravitacionales, es el mayor detector en todo el mundo para este misterioso fenómeno y es capaz de efectuar uno de los experimentos científicos más complejos de la actualidad. Está compuesto por dos interferómetros gigantes a láser, que permiten mediciones extremadamente precisas de las interferencias de ondas. Estos dos aparatos, de unos cuatro kilómetros de largo, están separados por 3,000 kilómetros: uno está situado en Livingston, en el estado de Luisiana, en el sur de Estados Unidos, y el otro en Hanford, en el estado de Washington, en el noroeste del país. Para localizar las ondas gravitacionales, estos aparatos utilizan las propiedades físicas de la luz y del espacio. El equipo de científicos a cargo de Ligo trabaja en estrecha colaboración con los investigadores del detector franco-italiano Virgo, situado cerca de Pisa, en Italia, y que deberá estar plenamente operacional a fines de este año. Un interferómetro como los de Ligo o el proyecto Virgo se compone de dos largos brazos perpendiculares: los de Ligo tienen cuatro kilómetros y los de Virgo tres. En cada brazo circula un haz de láser que se refleja en espejos situados en cada extremidad. Cuando una onda gravitacional llega, el estiramiento y la compresión del espacio resulta en un estiramiento o compresión de lo brazos del interferómetro. Así, cuando un brazo se estira el otro se comprime, y viceversa. Como la longitud de los brazos del interferómetro varían casi imperceptiblemente, el tiempo requerido por el haz de láser para recorrer la distancia es medido a la salida del instrumento.

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