Un nuevo sentido para explorar el Universo

Albert Einstein

Imagínate que durante toda tu vida te han privado del sentido de la vista, hasta que un día puedes ver por primera vez. Cuan maravilloso observar el arcoíris, el cielo estrellado o la cara de tus padres. Por mucho que hayamos suplido esta información con otros sentidos, que nos lo hayan descrito con las mejores palabras y metáforas, de repente descubres un nuevo universo lleno de color.

La noticia que nos ha presentado esta tarde el equipo de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) acaba de habilitar a la humanidad de un nuevo sentido para explorar el cosmos.

Hasta ahora, los físicos, han estudiado nuestro universo gracias a la luz en toda su extensión del espectro electromagnético; desde las ondas de radio a los rayos X. Gracias a ello comprendemos las dinámicas de las galaxias , como nacen y mueren las estrellas y como surgió el sistema Solar y la Tierra, nuestro hogar. Con las ondas gravitacionales, nace una nueva era de la astronomía. Un nuevo sistema para ver los agujeros negros, las estrellas de neutrones, entender cómo opera la gravedad bajo condiciones extremas, el origen del universo, y tantas cosas que hasta ahora nos eran invisibles. Por primera vez podemos desarrollar unos ojos para explorar el Universo de un modo que ninguna criatura había sabido utilizar antes.

Albert Einstein presentó las ondas gravitacionales hace 100 años. Estas oscilaciones o perturbaciones del tejido espacio-tiemporal eran una consecuencia de su Teoría General de la Relatividad. En su popular teoría, Einstein unificaba el espacio y el tiempo en una especie de tejido cósmico cuya curvatura es lo que atrae los planetas alrededor del Sol. Podemos visualizarlo como un colchón blando. Si tenemos una pareja corpulenta, deformará el cochón de tal modo que nos pasaremos la noche entera haciendo fuerza para evitar caer hacia él o ella. Del mismo modo en el colchón cósmico, el Sol deforma el espacio de modo que atrae a su alrededor los diferentes planetas.

Cuan más grande es la masa, más se hunde (se distorsiona) el tejido espacio-temporal. Las ondas gravitacionales se producen cuando cuerpos muy masivos son acelerados, cambiando así la distorsión del espacio-tiempo. Si mueves la mano en un lago calmado produces ondas a tu alrededor, de un modo similar, cualquier cosa con masa que se mueva crea distorsión en el tejido espacio temporal. Si nos ponemos a bailar un vals, a nuestro alrededor estaremos generando ondas gravitacionales, pero resultarían tan extremadamente pequeñas que serían imperceptibles. Necesitamos algo muy masivo y que se mueva muy rápido para crear ondas que nosotros podamos detectar: por ejemplo dos agujeros negros orbitando rápidamente uno alrededor del otro, o dos estrellas de neutrones enzarzadas en un vals cósmico.

La luz vuelve a ser la llave. En el experimento de LIGO se construyeron túneles de 4 kilómetros y se utiliza luz láser para medir la distancia entre los extremos de los túneles. Cuando una onda gravitacional pasa por estos túneles, se ensanchan en una dirección y se encogen en la perpendicular. Midiendo la diferencia de lo que tarda la luz del láser, los físicos pueden determinar si el espacio ha sido expandido o contraído. Sin embargo, la precisión necesaria para poder determinarlo es extraordinariamente fina. Para hacernos una idea, es equivalente a la dificultad de poder observar como se estira o contrae de tamaño un átomo en una distancia como la que hay entre la Tierra y el Sol.

El efecto de una onda gravitacional es tan pequeño y tan fácilmente confundible con el ruido que se necesita una técnica de análisis de datos muy sofisticada. Por eso la prudencia a la hora de presentar esta noticia.

La humanidad vuelve a estar de enhorabuena, no por haber encontrado respuestas a preguntas ya conocidas, sino porque de repente se extiende ante nosotros un nuevo horizontes de misterios y nuevas preguntas por las que dejarnos fascinar. Pero recordad que la ciencia trabaja a largo plazo. Igual que un bebé que puede ver por primera vez. No distinguirá enseguida los detalles de lo que le rodea, sino que empezará viendo formas y manchas borrosas, hasta poder sorprenderse por la belleza de lo que nos ofrece el cosmos.

Bienvenidos a una nueva era de la astronomía.