Los científicos de LIGO descubren ondas gravitacionales, demuestran que Albert Einstein tiene razón

Hoy, los científicos del Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferómetro Láser (LIGO) confirmaron que finalmente encontraron evidencia de ondas gravitacionales y, al hacerlo, resolvieron el rompecabezas de 100 años que obsesionaba a Albert Einstein. Es uno de los descubrimientos más importantes realizados por los físicos, y promete conducir hacia una cascada de otras revelaciones.

"Hemos detectado ondas gravitacionales", dijo el director de LIGO, David Reitze, durante el anuncio del jueves, confirmando los rumores de meses que circulan por la comunidad científica. "Esto es realmente un lunar científico. Y lo hicimos, aterrizamos en la luna ".

En 1916, Einstein publicó su Teoría de la Relatividad. Entre las muchas formas en que desempeña un papel fundamental en la fundación de la física moderna, la teoría predijo la existencia de ondas gravitacionales: ondulaciones en el espacio-tiempo que se mueven hacia el exterior, causadas por la presencia de masa. Habiendo postulado la existencia de estas ondas, Einstein murió antes de que realmente las ubicara.

Debido a que el trabajo de Einstein fue seminal, casi todo lo que creemos saber acerca de la gravedad depende de la existencia de ondas gravitacionales. Eso significa que hasta hoy, la mayoría de lo que sabíamos sobre la gravedad no estaba realmente confirmado. Eso está cambiando todo.

¿Por qué tardó tanto? Las ondas gravitacionales son tan obscenamente pequeñas y débiles que los científicos han estado buscando una señal que esté en una escala al poder de -23. Siempre ha habido una gran cantidad de pruebas secundarias, pero es realmente difícil encontrar pruebas reales a esa escala, por lo que LIGO se creó hace 25 años. Una colaboración entre MIT, Caltech y casi 1000 científicos en 16 países, LIGO construyó algo llamado interferómetro: un instrumento de cuatro kilómetros que dispara láseres de un lado a otro con espejos para detectar señales que son tan pequeñas como 1/1000 del diámetro de un protón.

LIGO construyó dos de estos instrumentos ultra-sensibles, uno en Hanford, Washington, y otro en Livingston, Louisiana, para asegurarse de que todo lo que encontraron pueda ser verificado. Ambos instrumentos se pusieron en línea en 2002, pero durante 13 años no hubo más que oscuridad.

El 14 de septiembre de 2015, dos días después de que los interferómetros recién actualizados se pusieran en funcionamiento, los investigadores de LIGO finalmente encontraron algo. Como se enteraría más tarde, fue una señal producida por dos agujeros negros, cada uno de unos 150 kilómetros de diámetro y 30 veces la masa del sol. Estaban en espiral entre sí a aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz. Chocaron y se fusionaron en un solo agujero negro.

La energía total que la colisión expulsó fue más de 50 veces más poderosa que la de todas las estrellas del universo juntas.

Según Reitze, las señales registradas estaban en línea con lo que las ecuaciones de la teoría de Einstein predecirían en estas circunstancias. Sin embargo, él y sus colegas encontraron la información "alucinante".

Las señales no son solo un vistazo a cómo se ven las ondas gravitacionales. También ilustran las características reales del evento de fusión y de los agujeros negros antes y después de las colisiones. Según la científica de LIGO, Gabriela González, las formas de onda de las señales capturadas muestran que el agujero negro fusionado es en realidad un poco menor que la suma de los dos objetos originales. Además, "esta fusión ocurrió hace 1.300 millones de años", dijo, "cuando la vida multicelular aquí en la Tierra estaba empezando a extenderse".

González reprodujo una grabación de audio modificada de la señal: un chirrido corto, parecido a un pájaro. "Este es el primero de muchos por venir", dijo.

Las ramificaciones de los hallazgos no pueden ser exageradas. El descubrimiento no solo detiene un misterio de un siglo de antigüedad: abre a los humanos para que aprendan más sobre el universo a través de una lente única. Antes del jueves, los astrofísicos se limitaban esencialmente a estudiar el universo a través del espectro electromagnético. Si bien hemos aprendido mucho, hay una gran cantidad de estrellas, supernovas, agujeros negros y otros fenómenos que no podemos estudiar sin observar y medir las ondas gravitacionales. Saber que finalmente podemos escuchar esas señales abre a los científicos a una parte completa del universo que solía estar cerrado.

De hecho, los resultados de LIGO demuestran efectivamente la existencia de agujeros negros.

Tal vez lo más intrigante, el famoso astrofísico y cofundador de LIGO, Kip Thorne (clasificado en el séptimo lugar, pero definitivamente con tendencia al alza ahora) sea la posibilidad de estudiar lo que se conoce como "cuerdas cósmicas", que los científicos creen que ayuda a explicar la expansión y la inflación de la universo desde el Big Bang.

Otras preguntas que los científicos podrían responder con un estudio más amplio de las ondas gravitacionales: ¿Qué tan rápido se está expandiendo el universo? ¿Qué causa una supernova? ¿Qué tan rápido viajan las ondas gravitacionales en comparación con la luz?

Comenzar con LIGO "fue un gran riesgo", dijo France Cordova, director de la National Science Foundation. Pero ese riesgo hoy parece haber dado sus frutos. "Einstein estaría radiante".

El anuncio del jueves seguramente también despertará mayores esperanzas para LISA Pathfinder - una nave espacial que actúa como un banco de pruebas para eLISA, un interferómetro basado en el espacio, y validará en gran medida el dinero y el tiempo invertido en ese proyecto.

Y eso es sólo el comienzo. Vamos a aprender más sobre el universo de lo que podríamos haber creído posible, y finalmente podremos acercarnos más a la comprensión de los orígenes y el futuro del universo. "Lo que es realmente emocionante es lo que viene después", dijo Reitze.