Las ondas gravitacionales ganan el Nobel de Física

0

Los investigadores Rainer Weiss, Barry C. Barish, y Kip S. Thorne, de la colaboración LIGO/Virgo, han sido reconocidos por abrir una nueva ventana a la exploración del Universo.

Según ha informado la Real Academia de Ciencias Sueca, el premio se concede a los tres eruditos estadounidenses “por contribuciones decisivas al detector LIGO y a la observación de ondas gravitacionales.

“Las ondas gravitacionales son una manera completamente nueva de observar los acontecimientos más violentos en el espacio y de poner a prueba los límites de nuestro conocimiento”, destaca la academia sueca en el comunicado en que anuncia el premio. Su detección “ya promete una revolución en astrofísica”.

Esta detección, que Einstein pensaba que nunca sería posible porque la señal de las ondas gravitacionales es extremedamente débil, ha sido fruto del “entusiasmo y determinación” de los tres galardonados, señala la academia sueca. “Juntos, han hecho realidad una visión que tiene casi cincuenta años de antigüedad”.

Las ondas gravitacionales son unas ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo predichas por Albert Einstein hace cien años en su teoría general de la relatividad. Fueron observadas por primera vez el 14 de septiembre de 2015, provocadas por la colisión entre dos agujeros negros hace 1.300 millones de años. La señal era extremadamente débil cuando llegó a la Tierra, pero la comunidad científica estuvo de acuerdo en que era la promesa de una gran revolución en el campo de la astrofísica. Suponía una forma completamente nueva de observar los eventos más violentos en el espacio y de probar los límites de nuestro conocimiento.

El interferómetro de Láser LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) está liderado por los prestigiosos institutos tecnológicos de Massachusetts (MIT) y de California (Caltech), y cuenta con la colaboración de más de mil investigadores de más de veinte países, entre ellos algunos españoles.

A mediados de los años setenta, Weiss, investigador del MIT, ya había analizado las posibles fuentes de ruido de fondo que perturbarían las mediciones, y también había diseñado el detector, un interferómetro láser, que superaría ese ruido. Desde el principio, tanto él como su colega del Caltech Thorne estaban firmemente convencidos de que las ondas gravitacionales podían ser detectadas y que eso sería el principio de una nueva fuente de conocimientos.

Las ondas gravitacionales se propagan a la velocidad de la luz, llenando el Universo, como describió Einstein. Se crean cuando una masa se acelera, como cuando un par de agujeros negros giran uno alrededor de otro como una pareja de patinadores sobre hielo en un número de infarto. Einstein estaba convencido de que nunca sería posible medirlas, pero, por una vez, estaba equivocado. El logro del proyecto LIGO fue el uso de un par de gigantescos interferómetros láser, dos detectores gemelos situados en Hanford (Washington) y Livingston (Luisiana), para medir un cambio miles de veces menor que un núcleo atómico, justo en el momento en el que la onda gravitacional pasaba por la Tierra. Algo increíble.

La instalación hermana europea, Virgo, en Pisa, Italia, se unió a LIGO en agosto de 2017 y anunciaron su primera detección conjunta el 27 de septiembre. Los tres detectores observaron las mismas ondas gravitacionales el 14 de agosto provenientes de dos agujeros negros de tamaño mediano que chocaron hace 1.800 millones de años. En total, los detectores han visto temblar el Universo ya cuatro veces y se esperan muchos más descubrimientos. India y Japón también construyen nuevos observatorios con el mismo objetivo.

Hasta ahora se habían utilizado todos los tipos de radiación electromagnética y partículas, como rayos cósmicos o neutrinos para explorar el Cosmos. Sin embargo, las ondas gravitacionales son testimonio directo de las interrupciones en el espacio-tiempo en sí.

En sus primeras declaraciones tras recibir el galardón, Barish ha señalado que la detección de las ondas gravitacionales es «verdaderamente un triunfo de la moderna física experimental a gran escala», y destacó la «increíble sensibilidad» y eficacia del instrumento LIGO. Por su parte, Thorne ha reconocido la importancia de todos los que participan en el proyecto. «El premio pertenece a los cientos de científicos e ingenieros que construyeron y perfeccionaron nuestros complejos interferómetros de ondas gravitacionales y a los cientos de científicos de LIGO y Virgo que encontraron las señales de onda gravitacional en los ruidosos datos de LIGO y extrajeron la información de las ondas».