¿Qué son las ondas gravitacionales?
11/02/2016 - 17:44:21
Elpais.- Las ondas gravitacionales son vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que est� hecho el universo. En 1916, Albert Einstein reconoci� que, seg�n su Teor�a General de la Relatividad, los cuerpos m�s violentos del cosmos liberan parte de su masa en forma de energ�a a trav�s de estas ondas. El f�sico alem�n pens� que no ser�a posible detectarlas debido a que se originan demasiado lejos y ser�an imperceptibles al llegar a la Tierra. Hoy, un grupo de investigadores ha hecho p�blica la detecci�n por primera vez de estas ondas.
�C�mo se comportan las ondas gravitacionales?
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 teor�a, 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 b�squeda 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.
�Se pueden escuchar estas ondas?
Las frecuencias de algunas ondas coinciden con las del sonido, por lo que pueden traducirse para ser escuchadas en forma de leves pitidos.
�De d�nde vienen?
Las explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones y otros eventos producen ondas gravitacionales que tienen m�s energ�a que billones y billones de bombas at�micas. La fusi�n de dos agujeros negros supermasivos es la fuente m�s potente de estas ondas que puede haber, pero estos fen�menos no son muy frecuentes y adem�s suceden a millones de a�os luz del Sistema Solar. Para cuando las ondas llegan a nuestro vecindario son tan d�biles que detectarlas supone uno de los mayores retos tecnol�gicos a los que se ha enfrentado la humanidad.
�Por qu� son importantes?
Abren una nueva era en el conocimiento del universo. Hasta ahora toda la informaci�n que tenemos del cosmos (solo conocemos el 5%) es por la luz en sus diferentes longitudes de onda: visible, infrarroja, ondas de radio, rayos X� Las ondas gravitacionales nos dan un sentido m�s y permiten saber qu� est� pasando all� donde hasta ahora no ve�amos nada, por ejemplo, en un agujero negro.
La intensidad y la frecuencia de las ondas permitir� reconstruir qu� sucedi� en el punto de origen, si las caus� una estrella o un agujero negro, qu� propiedades tienen esos cuerpos y entender mejor esas tempestades en el espacio-tiempo de las que habla Thorne. Tambi�n permiten saber si la Teor�a General de la Relatividad se mantiene vigente en los rangos de presi�n y gravedad m�s intensos que pueden concebirse. Detectar estas ondas por primera vez es un hallazgo hist�rico que probablemente reciba un premio Nobel de F�sica.
�Qu� se ha observado?
El anuncio consiste en que el Observatorio de Interferometr�a L�ser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, ha captado las ondas producidas por la fusi�n de dos agujeros negros. Ser�a la primera vez que se captan ondas gravitacionales y esto sucede justo un siglo despu�s de que Einstein predijera su existencia. Hasta ahora solo hab�a pruebas indirectas de estas ondas. En 1978, Rusell Hulse y Joseph Taylor demostraron que un p�lsar binario (dos estrellas orbitando juntas, una de ellas un p�lsar) estaban cambiando ligeramente su �rbita debido a la liberaci�n de energ�a en forma de ondas gravitacionales en una cantidad id�ntica a la que predec�a la relatividad. Ambos ganaron el Nobel de F�sica en 1993. En 2003 se confirm� que lo mismo sucede con otra pareja estelar, en este caso de dos p�lsares.
�Qu� es LIGO?
Es un gran instrumento �ptico de precisi�n desarrollado por los institutos tecnol�gicos de California (Caltech) y Massachusetts, (MIT) y la Colaboraci�n Cient�fica LIGO, en la que participan unos 1.000 investigadores de 15 pa�ses, incluida Espa�a. La instalaci�n consta de dos detectores l�ser con forma de L. Cada brazo de esa L tiene cuatro kil�metros y hay dos detectores id�nticos, uno en Luisiana y otro a 3.000 kil�metros en el estado de Washington.
Estos detectores llevan buscando ondas gravitacionales desde el a�o 2002. En septiembre de 2015 comenz� a funcionar el LIGO avanzado, una versi�n mejorada del detector que multiplica por 10 la sensibilidad de los brazos l�ser y por tanto la distancia a la que pueden captar ondas gravitacionales. En la actualidad son capaces de identificar diferencias en la longitud de los brazos l�ser equivalentes a una diezmil�sima parte del di�metro de un �tomo, la medici�n m�s precisa jam�s lograda por un instrumento cient�fico, seg�n LIGO.
Se necesitan al menos dos detectores para evitar falsos positivos causados por cualquier vibraci�n local como terremotos, tr�fico o fluctuaciones del propio l�ser. Al contrario que todos ellos, una onda gravitacional causar� una perturbaci�n exactamente igual en Luisiana que en Washington.
�Qu� pasar� a partir de ahora?
La b�squeda de ondas gravitatorias no ha hecho m�s que empezar. Con la configuraci�n actual, LIGO puede ver a una distancia de unos 1.000 millones de a�os luz de la Tierra. El equipo va a hacer nuevas mejoras tecnol�gicas para aumentar su sensibilidad. En oto�o de 2016 se espera que comience a funcionar una versi�n mejorada de VIRGO, el detector europeo que deber�a captar se�ales id�nticas a LIGO. La Agencia Espacial Europea ya prepara LISA, un observatorio espacial de ondas gravitacionales. A su vez, LIGO alcanzar� su m�xima potencia en 2020.
http://elpais.com/elpais/2016/02/10/ciencia/1455124978_980574.html
