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El viejo sabio tenía razón

El viejo sabio tenía razón

Hace 100 años Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales como parte de su Teoría General de la Relatividad.

Durante décadas, científicos habían intentado, sin éxito, detectar estas ondas que muestran cómo los objetos hacen que el espacio-tiempo se curve.

Hasta este 11 de febrero de 2016.

Este jueves, un equipo de físicos de Estados Unidos anunció que pudo identificar señales claras de estas arrugas del Universo en dos laboratorios del Observatorio Avanzado de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, conocido como LIGO.

Según los expertos, las ondas captadas vienen de la colisión de dos agujeros negros, uno 29 veces más grande que el Sol y el otro con un tamaño 36 veces mayor, los que crearon un nuevo agujero 62 veces la masa de nuestra estrella solar.

Ondas gravitacionales por todas partes

Image copyright Thinkstock Image caption El Universo está repleto de ondas gravitacionales, según Einstein.

Según la teoría de Einstein, todos los cuerpos en movimiento emitimos estas ondas que, de la misma forma que una piedra afecta el agua donde cae, producen perturbaciones en el espacio.

Y fue el 25 de noviembre de 1915 cuando Albert Einstein presentó la versión final de sus ecuaciones del campo ante la Academia Prusiana de las Ciencias.

Estas son la base de su Teoría General de la Relatividad, un pilar fundamental de la física moderna que ha transformado nuestra comprensión del espacio, el tiempo y la gravedad.

Gracias a ella hemos podido entender muchas cosas: desde la expansión del Universo hasta el movimiento de los planetas y la existencia de los agujeros negros.

Pero Einstein también propuso la presencia de ondas gravitacionales. Estas son, esencialmente, las ondulaciones de energía que distorsionan la estructura del tiempo y el espacio.

Imagínate algo así como las ondas que se generan cuando lanzas una piedra a un charco de agua.

Cualquier objeto con masa debería producirlas cuando está en movimiento. Incluso nosotros. Pero cuanto más grande es la masa y más dramático el movimiento, más grandes son las ondas.

Y Einstein predijo que el universo estaba repleto de ellas.

  • Las ondas son una consecuencia inevitable de la Teoría General de la Relatividad
  • Su existencia había sido inferida pero no verificada directamente
  • Son ondas en la estructura del espacio y el tiempo producidas por eventos cósmicos violentos
  • La aceleración de las masas produce ondas que se propagan a la velocidad de la luz.

La gran L

Image caption El laboratorio en el que se desarrolla el proyecto Virgo está en la campiña cerca de Pisa, en Italia.

Si bien los astrónomos tenían evidencia indirecta de su existencia, nadie había podido observar estas rarezas cósmicas.

Pero los investigadores estaban trabajando para detectar las pequeñísimas distorsiones que se crean cuando las ondas gravitacionales pasan a través de la Tierra.

Los detectores de EE.UU. –el observatorio de ondas gravitacionales de interferómetros láser, Ligo– y el de Italia, conocido como Virgo, están formados por dos túneles idénticos en forma de L, de unos 3 km de largo.

Y el proceso empleado para detectar las elusivas ondas comienza con la generación de un rayo láser que luego se divide en dos: uno es impulsado a través de un túnel y la otra mitad por el otro.

Un espejo en cada túnel hace rebotar a los rayos láser muchas veces hasta que se vuelven a recombinar.

Una nueva ventana

Puede parecer una estrategia elaborada, pero aprovecha una propiedad muy útil del láser: el hecho de que son rayos intensos de luz. Y, la luz, es una onda.

Ahora, imagínate que dos olas en el océano chocan una contra otra. Mientras una está en su punto más alto, la otra está en su punto de depresión. Así pueden cancelarse la una a la otra.

Lo mismo puede ocurrir dentro del experimento. Si las ondas viajaron exactamente a la misma distancia por los dos túneles, se cancelan y no producen ninguna señal.

Sin embargo, si una onda ha viajado a través del túnel distorsionará sutilmente su entorno, cambiando la longitud de los túneles en una cantidad diminuta (sólo una fracción del ancho de un átomo).

Image copyright Thinkstock Image caption La teoría de la relatividad nos ha permitido entender en gran medida cómo funciona el Universo.

Y la forma en que las ondas se mueven a través del espacio significa que un túnel se estirará y el otro se encogerá, lo cual hará que un rayo láser viaje una distancia levemente mayor, mientras que el otro hará un viaje más corto.

Como resultado, los rayos divididos se recombinan de una manera diferente: las ondas de luz interferirán entre sí en vez de cancelarse.

Esta observación directa abre una nueva ventana al cosmos, una que no hubiese sido posible sin Einstein.

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