Las ondas gravitacionales, que Albert Einstein predijo hace un siglo (1916) en su Teoría de la Relatividad General, se detectaron por primera vez de manera directa el pasado 14 de septiembre, lo que permitirá un mejor conocimiento del Universo.

“Señoras y señores, hemos detectado las ondas gravitacionales. Lo hemos conseguido”, anunció con orgullo el jueves pasado el director ejecutivo del laboratorio LIGO, David Reitze, que recibió una gran ovación en una sala abarrotada de científicos y periodistas.

“Hemos tardado meses en ver qué eran realmente las ondas gravitacionales. Pero lo que es verdaderamente emocionante es lo que viene después; abrimos una nueva ventana al Universo”, añadió.
Las ondas fueron detectadas el pasado 14 de septiembre por los dos detectores de Ligo, uno localizado en Livingston (Luisiana, EE.UU.) y otro en Hanford (Washington).

Las ondas gravitacionales contienen información sobre sus dramáticos orígenes y sobre la naturaleza de la gravedad que no pueden obtenerse de ninguna otra manera.

Los físicos han concluido que las ondas gravitacionales detectadas se produjeron durante la fracción final de un segundo de la fusión de dos agujeros negros en uno más masivo. Esa colisión de dos agujeros negros había sido predicha pero nunca observada. “Nuestra observación de las ondas gravitacionales cumple con un ambicioso objetivo establecido hace cinco décadas para detectar de manera directa este fenómeno y entender mejor el Universo”, explicó Reitze.

“Además, completamos el legado de Einstein en el centenario de su Teoría de la Relatividad General”, añadió.

Danny Steeghs, profesor de física de la Universidad de Warwick, habla sobre el hecho.

¿Podrías explicar el descubrimiento en pocas palabras?

Para nosotros, esta es una forma completamente nueva de estudiar el Universo. Los astrónomos, por muchos siglos, han estudiado al Universo a través de la luz visible que pueden percibir a través de sus ojos, y en las últimas décadas la tecnología ha permitido detectar luz en frecuencias que el ojo humano no puede. De todas formas, las ondas gravitacionales significan una forma de rastrear completamente nueva.

En este caso, de dos agujeros negros, formados por estrellas mucho más masivas que nuestro Sol, se rodearon en forma espiral hasta fusionarse en un solo agujero. Lo que pudimos ver fueron solo los rastros que viajaron por 1.3 mil millones de años luz. Esas ondas entregan información del Universo a la que no se puede acceder de ninguna otra forma. En este caso particular, esto nos dice mucho sobre las propiedades de los agujeros negros que hay en este momento en el Universo.

¿Cómo se hizo este descubrimiento?

Se usaron dos instrumentos extremadamente sensibles, apartados a miles de kilómetros en Estados Unidos. Un gran equipo internacional de científicos ha estado trabajando en esto para mejorar la sensibilidad de estos instrumentos, conocido como el proyecto Ligo. Este usa rayos láser para detectar las minúsculas distorsiones que podrían producirse cuando una onda gravitacional pasa por la Tierra.

Ambos instrumentos detectaron una fuerte señal que coincide con el patrón de onda que se espera de una colisión de dos agujeros negros, de acuerdo con la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

¿Por qué no habíamos podido registrar estas ondas antes?

Estas ondas son parte integral de la teoría de Einstein, que se realizó hace un siglo. Pero la señal que llegó a la Tierra es tan débil que su detección requiere instrumentación increíblemente sensible. Estas personas han estado tratando de construir tales instrumentos durante décadas, e incluso algunos han dicho que era una tarea imposible.

El instrumento de Ligo ha sido actualizado, aumentando su sensibilidad a tal punto de que es el instrumento más sensible que se haya construido nunca. Es genial haber sido recompensado con esta señal fuerte justamente  después de que se hayan ajustado los instrumentos.

Algunos llaman a este hecho el descubrimiento del siglo. ¿Es así?

Como astrofísico, puedo decir que este es un descubrimiento muy estimulante que empezó con la teoría de Einstein hace un siglo. Esta es una de las pruebas clave de su teoría que hemos estado tratando de obtener por décadas.

Ahora que esto ha sido probado, es increíble, y pienso que será considerado como uno de los hechos clave de las últimas décadas. Esto es solo el principio y nos da mucha más motivación para explotar esta nueva ventana al Universo. Quién sabe lo que podríamos descubrir con estos instrumentos en un futuro cercano.

¿Qué significa este descubrimiento para el mundo?

Todos experimentamos la gravedad diariamente, es la que mantiene a la Tierra en su giro alrededor del Sol y controla mucha de la evolución del Universo.

Como científico, siempre buscamos formas más profundas de comprender cómo funciona el mundo, probando nuestras teorías y haciendo descubrimientos y mediciones que desafían nuestro entendimiento. Lo que me parece muy alentador es ver este interés en la historia, y cómo mucha gente fuera del mundo científico está emocionada con esto.

El descubrimiento en sí es una demostración maravillosa de nuestra tecnología y nuestras habilidades ingenieras, y algunas podrían tener un impacto directo en la gente, inspirando a jóvenes a enfrentar desafíos, o quizás veamos estas tecnologías incorporadas a artefactos como nuestros teléfonos inteligentes.

¿Qué es lo que viene?

Este es realmente solo el principio. Es una vindicación importante de nuestras teorías pero también de nuestras capacidades en términos de construir estos detectores e instrumentos. Los ingenieros continuarán mejorando su desempeño, y por eso habría muchas más señales próximas, incluyendo a las de otros tipos de eventos.

Muchos astrónomos, también, están tratando de aprovechar nuestros telescopios y observatorios para encontrar señales de estos sucesos en el espectro electromagnético. Yo mismo estoy trabajando duro en el diseño específico de un sistema de telescopio óptico que está bien perfilado para este propósito.