Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica

Ante una máxima expectación mundial, la predicción que Albert Einstein hizo hace cien años sobre el universo se cumplió. Así lo confirmó hoy la Fundación Nacional de Ciencias estadounidense con un grupo de científicos del experimento internacional LIGO, al anunciar el hallazgo de las ondas gravitacionales predichas en la Teoría General de la Relatividad, provocadas por dos agujeros negros que se fusionaron en uno gigante, hace 1.300 millones de años.

La madrugada del 14 de septiembre pasado, cuando en Chile nos preparábamos para celebrar fiestas patrias, un grupo de astrónomos en Estados Unidos recibía una señal que el mundo científico llevaba 100 años esperando. Ubicados en dos observatorios gemelos, uno en Washington y el otro en Louisiana, comenzaron a detectar -con milisegundos de diferencia- algo completamente distinto a lo que registraban usualmente. Y la frecuencia de la señal iba aumentando.

Tras meses de análisis y precedidos por una serie de rumores y gran expectación, los científicos del observatorio de ondas gravitacionales LIGO (siglas en inglés de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) dieron a conocer hoy su hallazgo: “Hemos detectado las ondas gravitacionales, ¡lo hicimos!”, señaló David Reitze, director de Ligo, durante la conferencia para anunciar el descubrimiento.

La emoción del científico no es exagerada. Las ondas gravitacionales fueron predichas por Albert Einstein en su afamada Teoría General de la Relatividad, publicada en 1916. Justo cien años más tarde se confirma su existencia, abriendo todo un nuevo horizonte para la astronomía moderna, que a partir de ahora podrá “escuchar” señales del Universo que hasta ahora jamás habíamos podido captar.

Las ondas gravitacionales

Para entender este hallazgo lo primero es remitirse a la teoría de Einstein. Según planteó el científico, la gravedad es como si sujetáramos una sábana por sus cuatro puntas y pusiéramos encima una pelota. La sábana se hunde y, si ponemos otras pelotas más pequeñas, caerán hacia la hendidura que provocó la pelota más grande. Esta misma idea, la gravedad, permitió a Einstein predecir que también debían existir las ondas gravitacionales, que podríamos comparar con las que se forman en el agua cuando lanzamos una piedra.

El físico teórico chileno Andrés Gomberoff, autor del libro “Física y Berenjas” y académico de la Universidad Andrés Bello, explica que este hallazgo permitirá que estos observatorios sean desarrollados para funcionar como miradores para explorar el universo a través de las ondas gravitacionales, de la misma forma en que un telescopio lo hace a través de la luz. “En el futuro podremos aprender del cosmos con ellos, porque podremos mirar cosas que no vemos hoy con la luz. Nos ayudará a descubrir el universo de manera más profunda y entenderlo mejor”, asegura Gomberoff.

La existencia de ondas gravitacionales fue demostrada por primera vez en los años 70 por los astrónomos Russell Hulse y Joseph Taylor Jr., quienes en 1974 encontraron un sistema binario compuesto de un púlsar (estrella de neutrones que emite radiación a intervalos regulares) orbitando otra estrella. Descubrieron que se trataba de ondas gravitacionales porque la órbita del pulsar se encogía, algo se interponía en su camino, vale decir, fue una observación indirecta.

El hallazgo de LIGO

Lo que lograron los observatorios LIGO fue medir directamente las ondas gravitacionales tridimensionales originadas cuando dos agujeros negros (de 33 veces la masa del Sol) se fusionaron en uno sólo hace 1.300 millones de años atrás, provocando estas olas cósmicas. Estas viajaron a través del espacio atravesando materia y todo a su paso, hasta llegar a la Tierra en septiembre pasado, siendo detectadas por los instrumentos de los observatorios gemelos de LIGO.

“Es la primera vez que el universo nos habló, a través de las ondas gravitacionales. Antes éramos sordos. Esto es una nueva ventana que se abre para explorar el cosmos. Ahora vamos a ver cosas que no sabíamos que existían”, indicó el director de LIGO David Reitze. “Aterrizamos en la Luna, es alucinante”, añadió luego de comparar la importancia de este descubrimiento con la revolución científica liderada por Galileo Galilei (1564-1642).

Este acierto es doble pues significa, primero, la confirmación de la existencia de las ondas gravitacionales y, por otra parte, la presencia misma de los agujeros negros binarios, ambas vivas sólo en la teoría, hasta hoy. “Es primera vez que vemos estos agujeros y por lo tanto es una prueba de que existen”, dijo Reitzer.

Andres Gomberoff agrega que la Teoría de la Relatividad dice que al existir dos agujeros negros girando uno alrededor del otro, o dos estrellas de neutrones, que son objetos muy pesados que giran inmensamente rápido para poder mantenerse en órbita, generan muchas ondas gravitacionales y pierden con eso energía: “entonces Einstein predice exactamente cómo las ondas van a salir de un sistema de dos agujeros negros orbitando uno alrededor de otro y, por lo tanto, se puede predecir cuánto se demorará este sistema en colapsar, lo que emitirá esa energía en forma de ondas”, explica.

La asesora científica y vocera de LIGO, Gaby González, dijo que LIGO captó el fenómeno “exactamente como dijo Einstein que sucedería luego de un choque de dos agujeros negros”. Luego midieron las señales usando las ecuaciones de hace cien años de Einstein y el resultado fue “sorprendentemente similar”, agregó. “Nos tomó mucho tiempo concretar este hallazgo, pero es sólo el principio de muchos otros por venir, ahora que tenemos los sistemas tecnológicos y sabemos que existen, podemos escuchar el universo”, expresó González.

Por su parte Ezequiel Treister, astrofísico reconocido por sus descubrimientos relativos a la presencia de agujeros negros desde los inicios del universo y académico de la U. de Concepción, señala que el hallazgo “abre una nueva ventana hasta ahora completamente desconocida. Hasta este momento, hemos estudiado el universo utilizando la radiación electromagnética (la luz), sin embargo, ahora también podemos hacerlo estudiando la emisión de objetos astronómicos en ondas gravitacionales”, asegura.

El hallazgo, además, representa un gran salto para la ciencia, ya que se ha logrado captar una señal del tamaño de una porción milimétrica del diámetro de un protón, equivalente a encontrar un cabello entre el Sol y la estrella más cercana. La señal que detectó LIGO se originó hace 1.300 millones de años, cuando la vida en nuestro planeta recién comenzaba a originarse de forma microbiana, dijeron los científicos al presentar su descubrimiento. La comunidad científica ya comenta que este hallazgo merece nada menos que un Premio Nobel.