LAS ONDAS GRAVITACIONALES

ECHO POR: HÉCTOR EDUARDO PRIMO & ADRIÁN DE CASTRO

ÍNDICE1. ¿ONDAS GRAVITAQUÉ?2. ¿QUÉ SON?3. ¿QUIÉN PROPUSO SU EXISTENCIA?4. ¿PORQUÉ DEBEN DE SER IMPORTANTES?5. ¿CÓMO SE DETECTAN?6. ¿CUÁL ES SU PROCEDENCIA?7. ¿QUÉ SE HA OBSERVADO?8. ¿CÓMO SE COMPORTAN?

¿ONDAS GRAVITAQUÉ?

El 11 de febrero de 2016, la comunidad científica hizo historia. El observatorio Advanced LIGO logró detectar por primera vez una señal procedente de ondas gravitacionales. Tres meses después, los investigadores han conseguido determinar por segunda vez ondas gravitacionales procedentes de la colisión de dos agujeros negros. ¿Qué supone este descubrimiento? ¿Cómo pueden definirse las ondas gravitacionales y por qué nos deberían importar? Estas son las cuatro claves para explicar el concepto de ondas gravitacionales para principiantes:

¿QUÉ SON LAS ONDAS GRAVITACIONALES?

Imagine que lanza una piedra a un estanque. En el lugar donde caiga se producirá una pequeña perturbación, que identificaremos fácilmente al observar las ondas que se propagarán suavemente sobre el agua. Algo similar ocurre con las ondas gravitacionales. Los eventos más exóticos y violentos del universo, como el Big Bang, las explosiones de supernovas o las colisiones de dos agujeros negros, también producen ondas que se propagan de forma tenue por el cosmos. Por este motivo, las ondas gravitacionales también han sido descritas como los "ecos" que nos permiten escuchar algunos de estos explosivos y desconocidos eventos.

¿QUIÉN PROPUSO SU EXISTENCIA?

Albert Einstein, al desarrollar la teoría general de la relatividad en 1916, propuso también la existencia de las ondas gravitacionales. Pero no fue el primer científico que habló de la radiación gravitacional. Como nos explica el Dr. Antonio López Maroto, profesor de Física Teórica I de la UCM, Henri Poincaré ya había planteado en 1908 que "las órbitas planetarias deberían perder energía por emisión de radiación del propio campo gravitatorio". Incluso Pierre-Simon Laplace en 1776 ya había considerado una idea similar.

¿POR QUÉ DEBEN IMPORTARNOS?En palabras de la Dra. Alicia Sintes, investigadora de la Universitat de les Illes Balears, las ondas gravitacionales podrían "abrir una nueva ventana al conocimiento". Su detección nos daría más información acerca de los fenómenos más violentos y explosivos del cosmos. Podríamos saber, por ejemplo, cómo se formaron los agujeros negros supermasivos y su conexión con el nacimiento de las galaxias. En otras palabras, si fuéramos capaces de "escuchar" las tenues ondas que se propagan por el universo podríamos conocer más acerca de las perturbaciones que las provocaron. Utilizando el símil del estanque, si podemos ver las ondas sobre el agua lograríamos saber más acerca del lugar donde cayó la piedra o el tamaño y la fuerza que esta tenía cuando fue lanzada.

¿CÓMO SE DETECTAN?Las ondas gravitacionales interaccionan con la materia comprimiendo los objetos en una dirección y estirándolos en la dirección perpendicular.  Por tanto, los más modernos detectores de ondas gravitacionales tienen forma de L y miden las longitudes relativas de sus brazos por medio de la interferometría, que observa los patrones de interferencia producidos al combinar dos fuentes de luz.  Dos de estos interferómetros están en los Estados Unidos - uno en Hanford, Washington, y otro en Livingston, Louisiana - y se llaman LIGO (siglas en inglés de Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser).  LIGO es el mayor de los detectores de ondas gravitacionales, con sus brazos de 4 km de longitud (un poco menos de 2.5 millas).

¿CUÁL ES SU PROCEDENCIA?Las explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones y otros eventos producen ondas gravitacionales que tienen más energía que billones y billones de bombas atómicas. La fusión de dos agujeros negros supermasivos es la fuente más potente de estas ondas que puede haber, pero estos fenómenos no son muy frecuentes y además suceden a millones de años luz del Sistema Solar. Para cuando las ondas llegan a nuestro vecindario son tan débiles que detectarlas supone uno de los mayores retos tecnológicos a los que se ha enfrentado la humanidad.

¿QUÉ SE HA OBSERVADO?El Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, ha captado las ondas producidas por la fusión de dos agujeros negros. Sería la primera vez que se captan ondas gravitacionales y esto sucede justo un siglo después de que Einstein predijera su existencia. Hasta ahora solo había pruebas indirectas de estas ondas. En 1978, Rusell Hulse y Joseph Taylor demostraron que un púlsar binario (dos estrellas orbitando juntas, una de ellas un púlsar) estaban cambiando ligeramente su órbita debido a la liberación de energía en forma de ondas gravitacionales en una cantidad idéntica a la que predecía la relatividad. Ambos ganaron el Nobel de Física en 1993. En 2003 se confirmó que lo mismo sucede con otra pareja estelar, en este caso de dos púlsares.

¿CÓMO SE COMPORTAN ESTAS ONDAS?

Son comparables a las ondas que se mueven en la superficie de un estanque o el sonido en el aire. Las ondas gravitacionales deforman el tiempo y el espacio y, en teoría, viajan a la velocidad de la luz. Su paso puede modificar la distancia entre planetas, aunque de forma muy leve. Como explica Kip Thorne, uno de los pioneros en la búsqueda de estas ondas, estos efectos deben ser especialmente intensos en las proximidades de la fuente, donde se producen "tormentas salvajes" que deforman el espacio y aceleran y desaceleran el tiempo.

FIN

ENLACES:FUENTE DE LA INFORMACIÓN: http://elpais.com/elpais/2016/02/10/ciencia/1455124978_980574.htmlhttp://www.ligo.org/sp/science/GW-Detecting.phpVIDEOS:https://www.youtube.com/watch?v=A_yDnYIs4r0https://www.youtube.com/watch?v=dpZWRHKm73Mhttps://www.youtube.com/watch?v=4GbWfNHtHRg