Las ondas gravitacionales son ondas en la curvatura del espacio-tiempo que se propagan a través del espacio.
Son ondas transversales que viajan a la velocidad de la luz emitida por violentas colisiones que ocurren en el Universo.
En la práctica, es extremadamente difícil detectar directamente la presencia de ondas gravitacionales porque el alargamiento y la compresión del espacio-tiempo es muy pequeño.
Las ondas gravitacionales primordiales son las que dieron como resultado el origen del Universo, como se explica en la Teoría del Big Bang.
Fusión de dos agujeros negros y propagación de ondas gravitacionales
Ondas gravitacionales y Einstein
Estaba Albert Einstein (1879-1955) quien sugirió la existencia de ondas gravitacionales en la Teoría de la Relatividad General.
En 1915, Einstein había llegado a la conclusión de que la gravedad fue una deformación del espacio-tiempo.
El físico desarrolló la base teórica, pero no pudo probar la existencia de ondas gravitacionales. Solo 100 años después, la comunidad científica celebró la captura de olas.
Premio Nobel de Física 2017
El 3 de octubre de 2017, los investigadores Rainer Weiss (MIT), Barry Barish y Kip Thorne (Caltech) recibieron el Premio Nobel de Física. Detectaron ondas gravitacionales por primera vez en septiembre de 2015.
Fue el reconocimiento a una obra que se inició a finales de los sesenta.
Los científicos creen que capturar ondas gravitacionales nos permitirá observar el universo de una manera nueva, proporcionando una comprensión más amplia del mundo que nos rodea.
Rainer Weiss, Kip Thorne y Barry Barish, ganadores del Premio Nobel de Física 2017
Detección de olas en 2015
Las ondas gravitacionales se detectaron por primera vez en los Estados Unidos el 14 de septiembre de 2015 exactamente a las 06:50:45 (hora de Brasilia).
¿Como paso?
Surgieron del impacto de agujeros negros con 36 y 29 masas solares (36 Msol y 29 Msol respectivamente) y ocurrió a una distancia de 1.300 millones de años luz.
A medida que pierden energía, los agujeros negros se acercan, lo que los hace girar más rápido.
Este movimiento continuo, uno alrededor del otro, hace que colisionen, lo que da como resultado ondas gravitacionales.
El anuncio de la detección de ondas lo hizo David Reitze, director del proyecto, unos meses después, en febrero de 2016.
Ese mismo año, en junio de 2016, se volvieron a detectar ondas gravitacionales.
Esta vez, los agujeros negros tenían respectivamente 14 y 8 veces la masa del Sol (14 Msol y 8 Msol) y ocurrieron a una distancia de 1.400 millones. años luz.
Escuche aquí el sonido de las ondas gravitacionales:
LIGO - Observatorio de ondas gravitacionales
La prueba fue posible gracias al proyecto del detector Ligo - Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser).
En el proyecto, se construyeron dos interferómetros en los Estados Unidos, a unos 3000 kilómetros de distancia: uno en Livingston, Louisiana, y el otro en Hanford, Washington.
El sistema está formado por dos brazos perpendiculares de 4 kilómetros de largo. También cuenta con dispositivos que eliminan el ruido de diferentes fuentes de ondas, como los terremotos.
El interferómetro consta de una fuente de luz (láser), un espejo al final de cada brazo, un espejo que divide el haz de luz en dos y un fotodetector.
El funcionamiento de LIGO se remonta a 2002. Entre 2010 y 2015 se interrumpió su funcionamiento por un proceso de actualización, que parece haber funcionado, considerando que ese año se produjo el gran logro científico.
LIGO - Detector en Livingston, Louisiana
Detectores en todo el mundo
Además de los detectores existentes en los Estados Unidos, hay una docena más distribuidos en 9 países.
En Brasil, contamos con el Detector de Ondas Gravitacionales Mário Schenberg del Instituto de Física de la USP. El inicio de su construcción se remonta al año 2000 y es el resultado de un proyecto denominado graviton.
El proyecto cuenta con investigadores del INPE (Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales), del Cefetsp (Centro Federal de Educación Tecnológica de São Paulo), del ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) y Uniban (Universidad Bandeirante).
Viaje en el tiempo
La prueba de olas fue, sin duda, un momento único para los científicos de este siglo. Esto abrió el camino para nuevos estudios de astronomía gravitacional.
Quizás, esta prueba pueda permitir un viaje en el tiempo, como en la película "De vuelta para el futuro".
Lea también:
- Teoria de la relatividad
- Teoria del Big Bang
- ondas
