Ondas gravitacionales: ¿Podrá escucharse la «música» del Universo?

Y en efecto, así fue. «Señoras y señores, hemos detectado ondas gravitacionales. Por fin lo hemos conseguido. Proceden de dos agujeros negros en plena colisión» , afirmó David Reitze, director ejecutivo de Ligo, nada más tomar el micrófono. «Fue exactamente como predijo Einstein -añadió el investigador-. La señal procede de dos agujeros negros en rotación cuyo movimiento está deformando el espacio tiempo. Tienen unas 30 masas solares y están a 1.300 millones de años luz de nosotros».

Este espectacular descubrimiento arroja ineludibles cuestiones de un fenómeno difícil de entender pero trascendental para abrir nuevas ventanas desde las cuales explorar nuestro universo.

La Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. y el LIGO (Observatorio de Interferometría láser de Ondas Gravitacionales) anunciaron la detección directa de ondas gravitacionales, un fenómeno que muchos científicos han tratado de localizar sin éxito, hasta ahora.

Son deformaciones del espacio-tiempo producidas cuando un objeto muy masivo (como un agujero negro) se mueve muy rápidamente. Si el espacio fuera como una esponja, estas ondas son una "fuerza" capaz de contraerla y expandirla, al igual que las olas mueven el agua en la superficie del mar. Estas perturbaciones cruzan el espacio a la velocidad de la luz.

Einsten escribió en su Teoría de la Relatividad que la materia le dice al espacio y al tiempo cómo curvarse, mientras que el espacio y el tiempo curvados le dicen a la materia cómo moverse. Esto implica que, en los alrededores de un cuerpo muy masivo, el espacio-tiempo está muy distorsionado. En ciertas circunstancias, esta deformación puede cruzar enormes distancias y ser detectada en la Tierra.

En el caso del descubrimiento anunciado ayer, estas ondas provienen de dos "pequeños" agujeros negros que van a fusionarse. Están a 1.300 millones de años luz de distancia de la Tierra, en la dirección de la Nube de Magallanes.

Conseguirlo ha sido un logro tecnológico extraordinario. Para localizarlas, ha sido necesario usar dos potentes interferómetros, unos dispositivos que miden el tiempo que tarda un rayor láser en recorrer una distancia determinada. Cuando una onda gravitacional atraviesa el espacio que recorre ese haz de luz, los sensores detectan una pequeña perturbación del espacio-tiempo (porque se contrae y se dilata a causa de la onda). Estos instrumentos están enterrados en dos túneles de cuatro kilómetros de longitud con forma de "L", y detectan desplazamientos del espacio menores al tamaño de un átomo.

En primer lugar confirman que Einstein estaba en lo cierto cuando predijo su existencia en la Teoría General de la Relatividad, lo que refuerza el marco fundamental de la astrofísica. Además, después de que la comunidad científica analice y apruebe estos resultados, confirmararían la existencia de los agujeros negros. Hasta ayer, solo se habían hecho observaciones indirectas de estas ondas.

El avance más importante e inmediato es que las ondas gravitacionales abrirán una ventana nueva al Universo. Hasta ahora, casi todo lo que se sabía acerca de él se había averiguado a través de la radiación electromagnética (luz visible, rayos gamma o ultravioleta). Pero desde ayer, la ciencia tiene un nuevo "sentido" para explorar el espacio. Ahora, además de ver, se podrá escuchar los astros a través de las ondas gravitacionales.

Gracias a estas ondas pueden detectarse objetos astrofísicos muy masivos a enormes distancias. Supernovas, púlsares o agujeros negros en colisión, todos ellos emiten unas ondas gravitacionales que pueden ser escuchadas para entender cómo funcionan. Dado que nunca hasta ahora se había observado el Universo a través de ellas, los científicos solo pueden imaginar qué se descubrirá a partir de ahora. Algunos ya consideran que se podría saber más acerca de la energía oscura o acerca de la expansión del Universo.

En teoría sí. Varios proyectos, como el experimento Quijote, tratan de descubrir las ondas gravitacionales que se generaron en los orígenes del Universo para averiguar más sobre el Big Bang. Esto podría ayudar a unificar la mecánica cuántica y la relatividad.

Los científicos tratarán de detectar más ondas y de mejorar los instrumentos. Se están poniendo a punto más detectores en la Tierra, y la Agencia Espacial Europea lanzará la misión LISA para poner en órbita detectores en el espacio, lejos de interferencias.