Era la última predicción de Einstein que faltaba por observar de forma directa y los detectores del Observatorio LIGO (Observatorio de ondas Gravitacionales por Interferometría Láser), en EE UU, acaban de corroborarlo por tercera vez: han detectado ondas gravitacionales. Estas ondas son perturbaciones del espacio-tiempo, descrito por la Teoría de la Relatividad General de Einstein, publicada en 1916. Se generan cuando los cuerpos se mueven violentamente y, para imaginarlas, se suele decir que son análogas a las ondas que forma el agua al meter la mano en un estanque. Sin embargo, solo es posible detectar las emitidas por cataclismos como la fusión de agujeros negros, o violentos como las supernovas o el Big Bang.
Siguiendo del hito científico ha estado el físico gallego procedente de Silleda, Juan Calderón Bustillo, que lleva más de un año trabajando en agujeros negros binarios en el Georgia Institute of Technology y participó en el hallazgo, datado el 4 de enero de 2017. Fue ese día cuando los detectores LIGO situados en Livingston (Louisiana) y Hanford (Washington), detectaron consistentemente una nueva señal de ondas gravitacionales, denominada GW170104.
Los detalles del descubrimiento acaban de ser publicados en Physical Review Letters. "Se trata de la tercera señal detectada. Ésta proviene de la fusión dos agujeros negros -de 31 y 19 masas solares- que se unieron para formar un agujero negro remanente de 48 masas solares", explica Calderón Bustillo. Las dos masas solares perdidas en el proceso fueron emitidas en forma de ondas gravitacionales en solo medio segundo, añade. "Al igual que en las dos anteriores detecciones, la potencia radiada durante el instante de la fusión de los agujeros negros, hizo que el evento fuese más luminoso que todo el universo visible junto".
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Lo excepcional del evento es, además, la distancia a la que sucedió: unos 3000 millones de años luz. Eso implica que este proceso sucedió mientras la vida pluricelular aún se estaba desarrollando en la Tierra, y lo sitúa el doble de lejos que los dos anteriores detectados. "LIGO es una colaboración internacional de más de 1.000 científicos que cuenta con grupos de investigación repartidos por todo el globo, y cuyo único miembro en España es el grupo de la Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares, liderado por los profesores Alicia Sintes y Sascha Husa. También hay científicos españoles trabajando en grupos extranjeros como Miriam Cabero-Müller, en el Albert Einstein Institute de Hannover (Alemania)", además de Calderón.
Juan Calderón Bustillo | Físisco en el Georgia Institute od Technology
"Estamos empezando a escuchar el Universo; lo hemos oído tres veces"
Es la tercera vez que en los confines del desierto de EEUU, dos detectores gigantes dan la razón a Albert Einstein en una de sus predicciones: existen las ondas gravitacionales. "No tenemos pruebas de que difiera de aquello que Einstein predijo", resume el físico gallego de 29 años Juan Calderón, que participa en LIGO desde 2011.
"Hay cien años detrás de desarrollo de teoría para predecir lo que debería de registrar el detector, luego construir un detector lo suficientemente sensitivo y luego, ver la señal y ver que coincide con lo predicho", comenta. "Es abrir una ventana totalmente nueva al estudio del Universo; toda la Astrofísica que se ha hecho hasta ahora está basada en radiación electromagnética y esto es una fuente totalmente distinta"."Estamos empezando a escuchar el Universo, lo hemos oído ya tres veces", matiza el joven.
Con esta tercera detección, la comunidad científica comienza a tener evidencias de una población de agujeros negros de masa estelar y de sus propiedades, lo cual ayudará a averiguar cuales son los canales de formación estos monstruos cósmicos.
"Un agujero negro es una región del espacio-tiempo de la que nada, ni siquiera la luz puede escapar. Éstos nacen del colapso gravitatorio de estrellas masivas, una vez su combustible se agota. En ocasiones, es posible que dos agujeros negros formen una pareja y comiencen a orbitarse el uno al otro, en lo que se conoce como la fase de espiral", asegura el físico gallego. "Eventualmente, en la fase de fusión, ambos agujeros negros se unen en uno solo, provocando una enorme emisión de ondas gravitacionales. Tras esto, durante la fase de ringdown -o relajamiento- el agujero negro resultante se asienta emitiendo una señal similar a la producida cuando se golpea una campana", añade.
"Estas ondas gravitacionales permiten, entre otras cosas, estudiar posibles violaciones de las predicciones de la teoría de la relatividad general, como lo serían la existencia de un gravitón masivo o violaciones del No-Hair Theorem. No tenemos aún evidencias de tales violaciones", finaliza.
