'Empieza una nueva era en la astronomía: la de ondas gravitacionales'

'Empieza una nueva era en la astronomía: la de ondas gravitacionales'

Habla Mario Díaz, uno de los científicos cuyo trabajo permitió detectar este fenómeno.

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13 de febrero 2016 , 07:09 p.m.

Pasaron cien años desde que el genio alemán Albert Einstein postuló en su Teoría de la Relatividad que el movimiento acelerado de cuerpos masivos producía deformaciones en el espacio-tiempo, y que esos pliegues deben propagarse como ondas que viajan a la velocidad de la luz. (Lea también: Por primera vez, detectan ondas gravitacionales que predijo Einstein)

Se les conoce como ondas gravitacionales, un concepto con el que la gente del común empezó a familiarizarse desde el pasado jueves, cuando un consorcio de investigadores confirmó la detección directa, por primera vez, de estas ‘arrugas’ del universo. Es, tal vez, el mayor anuncio de la ciencia en décadas y para autoridades en la materia, como Karsten Danzmann, director del Instituto Max Planck de Física de Hannover (Alemania), con potencial de Nobel.

Las ondas gravitacionales son uno de esos conceptos complejos de la física, que nació en un papel, en forma de ecuación, una imagen muy distante a la analogía que utilizan astrofísicos de hoy: cuando una piedra cae en el agua, genera ondas que a medida que se alejan se van haciendo débiles. Ese mismo efecto tienen las ondas gravitacionales.

Entre los cerca de 1.000 autores de la investigación, publicada en la revista científica ‘Physical Reviews Letter’, está el profesor Mario Díaz, fundador y actual director del Centro de Astronomía de Ondas Gravitacionales de la

Universidad de Texas, en el Valle de Río Grande. Fue uno de los invitados a Washington, donde se hizo el anuncio al mundo de esta hazaña histórica para la ciencia.

Ya sabía lo que se iba a decir. Lo sabía desde septiembre pasado, cuando se dio la detección. “Una cosa es estar al tanto y otra sentir que el mundo está escuchando. Es increíble la repercusión que tuvo”, dice.

En entrevista con EL TIEMPO explicó detalles de la investigación, la complejidad del experimento que permitió la detección y de lo que viene ahora, algo que la comunidad científica, en consenso, ha llamado una nueva ventana al universo.

¿Qué fue lo que se detectó?

Hubo un choque de dos agujeros negros, uno con masa 36 veces mayor a la del Sol y el otro 29 veces más grande que nuestra estrella, que lleva a una fusión de la que resulta un solo agujero negro de unas 63 masas solares. El equivalente a tres masas solares se perdió en energía gravitacional emitida por el proceso de la colisión. Las ondas gravitacionales producto de esa fusión, que se dio hace 1.300 millones de años, tardaron ese mismo lapso en llegar a la Tierra, viajando a la velocidad de la luz. Fueron detectadas el pasado 14 de septiembre. (También: Así funciona el observatorio donde se detectaron ondas gravitacionales)

¿Qué son ondas gravitacionales?

Uno puede pensar en ellas como las ondas del océano: cuando hay una, el barco se mueve para arriba y abajo. Cuando vienen las ondas gravitacionales a la Tierra, son mucho más pequeñas, tanto que no se pueden ver ni medir de ninguna otra manera que no sea la que se utilizó. El efecto, entre el ejemplo del océano y lo que se detectó, es el mismo: cambian la distancia entre dos objetos.

¿Qué información entregan?

Algo así como un cuadro del universo en el momento mismo en que se está creando a través de esa gran explosión que se llama el Big Bang, porque todo lo que sabemos ahora sobre esta teoría del origen del universo está relacionado con la capacidad de percibir radiación de microondas, la banda en que se ha estudiado lo que se llama el ruido cósmico. La utilización de la radiación de microondas solo nos permite llegar hasta 300 mil años después del Big Bang, no puede penetrar más allá, porque antes de esos 300 mil años la materia estaba acoplada a la radiación, es decir que la luz no escapaba. Pero las ondas gravitacionales, que es muy probable que se hayan originado en la propia explosión, no puede ser opacada por nada. Usando ondas gravitacionales deberíamos, en algún momento, dependiendo cuán débiles son y de la precisión de nuestros instrumentos, poder detectarla (la luz) y estar mirando el momento mismo en que el universo se crea, lo cual me parece fascinante.

¿Cuál fue el método que se utilizó para detectarlas?

Rayos láser, que tienen que pasar un proceso muy complejo para conseguir potencia y coherencia necesarias. Se los hace rebotar entre cuatro espejos, dos forman cada uno de los brazos del interferómetro (la máquina empleada). Esos brazos, que forman 90 grados, tienen cada uno cuatro kilómetros de largo. El rayo láser rebota miles de veces dentro de la cavidad que hay entre dos espejos en cada brazo, lo que llamamos resonancia, y esta incrementa la potencia del láser y permite medir, con gran precisión, los cambios de distancia entre esos dos espejos.

Son instrumentos muy sofisticados…

La perturbación es tremendamente pequeña y por eso se necesita esta tecnología. Lo maravilloso es que se haya podido desarrollar una capaz de medir eso. El instrumento usado es el más preciso de medición que haya construido el hombre (el observatorio Ligo consta de dos detectores, uno en Livingston, Luisiana, y el otro en Hanford, Washington, separados por 3.000 kilómetros).

La tecnología a partir de las teorías de Einstein mueve hoy el mundo. ¿Podríamos a futuro tener algo de la tecnología que usaron en este experimento?

Es difícil pensarlo. Voy a insistir en que el GPS utiliza correcciones de la teoría de Einstein, sin ellas no tendrían su precisión. Nunca nadie hubiera pensado, ni a Einstein con toda su capacidad de imaginación se le hubiera ocurrido que una posible aplicación de la teoría sería esa. Eventualmente, los desarrollos científicos dan lugar a desarrollos tecnológicos. Ligo no hubiera sido posible sin los avances en la tecnología de láser, que seguro se va a poder aplicar en el futuro para desarrollar circuitos que no estén basados en electrónica muy pequeña sino en el uso de la luz. Los resultados que va a tener son difíciles de predecir.

¿Cómo hizo para guardar semejante noticia desde septiembre pasado?

Creo que no se guardó muy bien, por nada hubo tantos rumores, aunque algunos no resultaron, como que el artículo se iba a publicar en ‘Nature’ y al final no fue así. La gran mayoría de los miembros de la colaboración entendió que era muy importante dado la historia de nuestro campo, donde 40 años atrás un gran científico (Joseph Weber), equivocadamente, dijo que se habían descubierto, que él las había detectado. Muchos científicos trataron de reproducir los resultados y nadie lo logró. Se creó un poco de descrédito en el campo, una especie de mito de que era algo que no se iba a poder detectar nunca, una maldición.

¿Caerán críticas sobre esta investigación?

Científicamente creo que no se pondrá en tela de juicio este logro. Pienso que la comunidad de físicos del mundo siente esta conquista como algo propio, de la humanidad. Sí puede que ‘locos sueltos’ pongan en cuestión las cosas, esos que promueven teorías conspirativas o que ponen dudas con formas místicas o cosas raras. Creo que en el campo científico va a ser muy difícil encontrar escepticismo frente a este resultado. De alguna manera confluyen 50 años de estudios e investigaciones en este logro, no es una casualidad.

Por eso dicen que se abre una nueva ventana al universo…

Así es, empieza una nueva era en la astronomía, la de ondas gravitacionales, que efectivamente está abriendo una nueva ventana al universo y en un futuro no muy lejano podremos conocer cosas que hoy no podemos imaginar.

Otro detalle fascinante que deja esta investigación tiene que ver con los agujeros negros…

Lo que ha detectado Ligo ahora, y es probablemente lo más remarcable, es que existen agujeros negros y que estos forman sistemas binarios (de dos agujeros negros), que probablemente chocan entre sí y van perdiendo energía. Se van acercando cada vez más hasta que explotan, produciendo gran emisión de ondas gravitacionales. Esa es una verificación de la teoría de Einstein que nunca se había hecho.

Fue difícil que la ciencia llegara hasta acá. ¿Qué viene ahora?

Seguramente habrá más detecciones que se tendrán que analizar. El detector, que empezó a operar en septiembre, está en su primera fase y aún no ha alcanzado su sensibilidad o precisión de diseño. Lograrlo va a llevar un par de años. Esos nuevos eventos van a ayudar a entender mejor cómo se producen los agujeros negros y por qué llegan a tener esa masa, porque se esperaba que fuera más baja; entre tres y menos de diez veces la masa del Sol, pero son un poco más grandes.

Más allá de agujeros negros, ¿conoceremos detalles de otros cuerpos?

Tal vez esto nos ayude a entender qué pasa en la evolución de las estrellas para que se produzca este tipo de agujeros negros. Entender cómo es el proceso de vida de las estrellas es todavía un misterio que tenemos que entender mucho mejor. Ese es otro de los desafíos.

¿Podrán detectar ondas gravitacionales primordiales?

Nos ha costado mucho encontrar ondas gravitacionales de algo que está a una distancia de 1.300 millones años luz de nosotros. Para poder detectar ondas gravitacionales primordiales –las que se dieron justo después del Big Bang- hay que ser capaces de mirar bastante más lejos. Es cierto que esas ondas, eventualmente, están llegando acá, pero tendríamos que mirar a más profundidad, porque son más débiles.

¿Abre esto alguna posibilidad a viajes en el tiempo?

Es muy difícil porque aunque teóricamente se puede imaginar un mecanismo a través de estas deformaciones del espacio-tiempo para un viaje en el tiempo, hay muchas cosas que no nos quedan claras. Yo tiendo a pensar en términos de mi conocimiento inmediato de la realidad física y me cuesta creer que uno pueda viajar al pasado y verse 20 años atrás, cuando era un niño, o darle la mano a Simón Bolívar. Esos son mis propios prejuicios, pero creo que hay cosas que nos van a sorprender y esa es la importancia de la búsqueda del conocimiento científico.

NICOLÁS CONGOTE GUTIÉRREZ
Redactor de EL TIEMPO

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