Ciencia

La UIB ayuda a descubrir el "sonido del universo"

El proyecto LIGO detecta las ondas gravitacionales que Einstein predijo, abriendo un nuevo camino para investigar sobre el universo

12.02.2016 | 15:47
La UIB ayuda a descubrir el "sonido del universo"
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La UIB ayuda a descubrir el "sonido del universo"

Las claves

  1. Ondas gravitacionales: ¿Qué son y qué supone haberlas detectado?

    Son vibraciones en el espacio-tiempo que se generan por procesos violentos como fusiones de agujeros negros, parejas de estrellas de neutrones o explosiones estelares en supernovas. Suponen un nuevo campo para investigar el universo y permitirán obtener información hasta ahora inaccesible. 
     
  2. Colaboración Ligo: ¿Qué es LIGO?

    Ligo es un proyecto internacional con más de 1.000 investigadores y financiada por la National Science Foundation. El Grupo de Relatividad y Gravitación de la UIB es el único grupo español que ha colaborado en el proyecto. Entre otras cosas, los miembros de este grupo han contribuido con modelos de fuentes de ondas gravitacionales. Lo describen como un "catálogo" de posibles señales de ondas procedentes de la fusión de agujeros negros que facilita los análisis.

El mundo sigue girando y parece que nada ha cambiado, pero ayer a las 16:33 horas David Rezite hizo un anuncio que supone una nueva era para el conocimiento al abrir una nueva ventana al universo: "Hemos detectado ondas gravitacionales, lo hemos hecho".

El director del instituto Caltech certificaba así los rumores que en los últimos meses tenían muy agitada a la comunidad científica internacional: se ha comprobado el último fleco que quedaba pendiente de la Teoría de la Relatividad General que Albert Einstein predijo hace justo cien años, las ondas gravitacionales o vibraciones del espacio-tiempo. Esta detección supone un nuevo camino, una nueva manera de obtener respuestas sobre un universo que ahora "podemos oír".

El mundo entero estaba pendiente de esa rueda de prensa que la National Science Foundation ofreció en Washington. Cuando Rezite dijo "we did it", en Mallorca, el auditorio de una sala abarrotada del edificio Antoni Alcover de la Universitat rompió a aplaudir con emoción y también con merecido orgullo, ya que la UIB ha contribuido a este descubrimiento, uno de los mayores hitos científicos de nuestro siglo. El Grupo de Relatividad y Gravitación (GRG) que dirije el físico Carles Bona es el único grupo de investigación español que participa en la Colaboración Científica LIGO; un proyecto que aúna a miles de investigadores de 15 países distintos y de hasta 30 instituciones (incluyendo la UIB) y, que tras décadas de trabajo, el pasado septiembre detectó, por primera vez en la historia, ondas gravitacionales causadas por la colisión de dos agujeros negros.

¿Qué son las ondas gravitacionales? Son unas ondulaciones en el tejido espacio-tiempo que se generan por los fenómenos más violentos del cosmos: explosiones estelares en supernovas, parejas de estrellas de neutrones, fusión de dos agujeros negros, estallidos de rayos gamma "o el propio Big Bang".

La segunda cuestión clave: ¿por qué resulta tan importante haberlas detectado? "Con estas ondas tenemos una herramienta más para observar el universo: si con las ondas electromagnéticas podíamos ver el universo; ahora con las ondas gravitacionales lo podemos escuchar: es como un sentido más que nos aporta información complementaria de lo que sabíamos hasta ahora".

Así lo explicaba ayer la doctora menorquina Alícia Sintes, miembro del GRG y profesora del departamento de Física, quien subrayaba que no solo tendremos información complementaria, sino datos a los que antes no podíamos tener acceso de ninguna de las maneras: "Hay cosas que no podíamos observar con neutrinos ni con ondas electromagnéticas ni con luz y de las que que ahora sí tendremos información gracias a estas ondas".

Aunque la UIB colabora con LIGO desde 2002, Sintes intervino en la puesta en marcha de este grupo de científicos en 1997. Tanto ella como el doctor Sascha Husa, también profesor de la UIB y miembro del GRG, forman parte del Consejo de LIGO. Ayer, ella hacía de maestra de ceremonias en el campus mientras él –su marido– asistía a la rueda de prensa en directo desde Washington.

El 14 de septiembre de 2015

Para los físicos de todo el mundo el 14 de septiembre de 2015 será una fecha difícil de olvidar. Aquel día, cuando aún no había amanecido en la costa este de EE UU, los dos detectores LIGO situados en Livingston (Louisiana) y Hanford (Washington) registraron una onda gravitacional.

"A la hora llegó un tsunami de mail", recordaba Sintes, "había que comprobar que había sido una onda creada por un fenómeno astrofísico real y que no era una inyección 'maléfica' de hardware [una simulación artificial]". La Colaboración LIGO –y ahí entran los investigadores de la UIB– llevó a cabo varias comprobaciones para verificar la onda. Además de Sintes y Husa, desde la Universitat participaron activamente en ese análisis de datos el investigador David Keitel y los doctorandos Francisco Jiménez y Miquel Oliver. Éste último tuvo el privilegio de haber podido vivir este hallazgo en primera línea, ya que estaba en el observatorio LIGO cuando llegó esa señal de onda gravitacional. Sintes y Husa trataron de obtener algo de información con su "agente infiltrado", pero ante el alcance del descubrimiento, la confidencialidad mandaba.

El día 15 de septiembre, a las 20:29 horas, Husa recibió la confirmación: "Me levanté del sofá y caminé al dormitorio donde mi mujer, Alicia, directora de la tesis de Miquel, estaba leyendo y le dije: 'Tenemos la primera detección, he hablado con él. Es real'". Para este doctor de origen austríaco el descubrimiento es especialmente emocionante, ya que ha dedicado los últimos diez años de su vida a hacer un "catálogo" de todas las posibles señales de ondas gravitaciones procedentes de la fusión de agujeros negros. Así, quienes analizan los datos pueden compararlos con las señales que, en medio del ruido, registran los detectores LIGO e identificar así más fácilmente estas ondas.

Además de detectar estas ondulaciones, la humanidad ha podido 'observar' por primera vez una fusión de agujeros negros, un proceso que Sintes describía ayer con accesible poesía: "Son como dos agujeros negros que están bailando y van dando vueltas uno alrededor del otro y en un momento dado se besan, se funden, y en ese instante, impresionante, emiten una cantidad de energía que no se había visto antes desde el origen del universo".

Ese 'beso' que se registró en septiembre dura apenas unas décimas de segundo y supone un sonido leve. Parece un simple pitido pero ese sonidito se vuelve impresionante cuando se sabe que aquella colisión de agujeros negros tuvo lugar hace más de mil millones de años y que cada agujero negro –según los cálculos del GRG– tenía una masa que era entre 36 y 29 veces superior a la del Sol. La colisión convirtió aproximadamente tres veces la masa del Sol en energía en forma de onda gravitacional, emitida la mayoría en una fracción de segundo.

Y esa fracción de segundo de algo que ocurrió a mil millones de años luz es lo que los detectores LIGO –sofisticados y extensos interferómetros diseñados por el instituto Caltech y el MIT– captaron aquel 14 de septiembre, cambiando la manera en que el ser humano se enfrenta al cosmos. Sintes no ve exagerado decir que es uno de los "mayores descubrimientos científicos del siglo XXI", compartiendo importancia con el bosón de Higgs y la comunidad científica internacional y la prensa especializada ya da por hecho que el hallazgo se llevará el Nobel.

"Es el inicio de una nueva era para la astronomía, la era de la astronomía gravitacional", decía con seguridad Alícia Sintes: "Y en el futuro esperamos ver más agujeros negros bailando valses y muchas cosas más". Ahora empieza todo.

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