Rainer Weiss, Barry C. Barish, y Kip S. Thorne, de la colaboración LIGO/VIRGO - Nobel Prize

La detección de las ondas gravitacionales gana el Nobel de Física 2017

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

MadridActualizado:

«No me extrañaría que nos concedieran el Nobel», auguraba David Reitze, director de la colaboración internacional LIGO, poco después del anuncio en febrero de 2016 de la primera detección por su laboratorio de las ondas gravitacionales. La Real Academia Sueca ha hecho realidad su vaticinio más de un año después, en la categoría de Física. No se lo ha llevado él, sino tres investigadores del proyecto, los estadounideneses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, por sus aportaciones fundamentales a un colosal hallazgo que abre una nueva ventana al Universo, según ha anunciado esta mañana el Instituto Karolinska de Estocolmo.

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. La Real Academia Sueca de Ciencias considera que los galardonados con el Nobel han sido, con su «entusiasmo y determinación, valiosísimos para el éxito de LIGO» tras cuatro décadas de esfuerzo. Los tres también fueron reconocidos este año por el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica.

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.

Cuatro detecciones

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.

Pero no quedó ahí. 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. «Esto es algo completamente nuevo y diferente, abriendo mundos no vistos. Una gran cantidad de descubrimientos aguarda a aquellos que logran capturar las ondas e interpretar su mensaje», auguraban hoy desde el Karolinska.

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», ha expresado. «Es lamentable que, debido a los estatutos de la Fundación Nobel, el premio tenga que ir a no más de tres personas, cuando nuestro maravilloso descubrimiento es la obra de más de mil».

Dos botellas de cava

Entre esos investigadores se encuentra el grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), que trabaja analizando los datos obtenidos por los detectores. Miquel Oliver, estudiante de doctorado de la UIB, fue testigo directo del hallazgo. Llevaba dos semanas en Hanford dedicado a la monitorización del interferómetro cuando se produjo la primera detección de las ondas. «Fue muy emocionante. Esperábamos el premio el año pasado y este pensábamos que se lo podían dar a Stephen Hawking, así que estoy feliz», ha señalado.

«Hemos abierto dos botellas de cava», ha admitido emocionado el físico Sascha Husa, quien se reunió junto a sus compañeros en una sala para seguir la entrega de los galardones en directo. Aunque el premio solo recae en tres personas, se siente incluido junto con su equipo. «Tengo una gran alegría y un gran orgullo, casi como si nos lo hubieran dado a nosotros», ha dicho.

El trabajo de Husa es similar al que hacen las aplicaciones que identifican una canción que suena en un restaurante, pero en este caso la señal es la que proviene de agujeros negros. Cree que el Nobel «puede ayudar a empujar la investigación de este campo en España». A su juicio, «las ondas gravitacionales nos ayudarán a observar el choque de estrellas de neutrones y en 20 o 30 años los ecos del Big Bang», predice. «Ese será el gran hito para el futuro».

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