Ondas gravitacionales 2016

Los científicos acaban de anunciar la primera detección de ondas gravitacionales en el espacio mismo. Dirigido por Caltech, MIT y la Colaboración Científica del observatorio LIGO, el descubrimiento tiene lugar casi exactamente 100 años después de que Einstein teorizó su existencia.

Los científicos descubrieron las ondas de un evento que aconteció “Hace 1,3 millones de años”, dice David Reitze, director ejecutivo del laboratorio LIGO en la rueda de prensa, ” dos agujeros negros rotando en espiral a la vez que se fusionan.” Es una visión que es imposible ver claramente con la luz o cualquier otra radiación electromagnética. Sólo las ondas gravitacionales podrían detectar algo como esto.

Ondas gravitacionales 2016 1“Es la primera vez que este tipo de sistema [agujero negro binario] se ha visto, y es la prueba de que existen los agujeros negros binarios”, dice Reitze. “Hasta ahora nunca hemos corroborado las ondas gravitacionales, eso es simplemente increíble para mí.”
El descubrimiento de hoy es “una visión sin precedentes en un régimen de la física que era simplemente inaccesible a la humanidad hasta este momento,” dice Stefan Ballmer, físico de la Universidad de Syracuse y uno de los investigadores responsables de la detección de las ondas gravitacionales.

“Es una manera sin precedentes para observar y contemplar el universo en una forma que ningún ser vivo nunca ha sido capaz de hacerlo. Esto nos permite estar lo más cerca, que posiblemente podamos a objetos extremos como los agujeros negros y las estrellas, y otras cosas que son simplemente inaccesibles de otra forma. ”

¿Cuáles son las ondas gravitacionales?

Al igual que una ola del mar, es un movimiento de agua y una onda de sonido es un movimiento del aire, las ondas gravitacionales son asimismo el movimiento de un medio. Pero con las ondas gravitacionales, es el propio espacio que se está moviendo. Imagínese si el mundo estuviese cubierto con líneas de cuadrícula en 3D, la deformación y estiramiento de esas coordenadas físicas (líneas), sería una onda gravitacional.

Ondas gravitacionales 2016 2Entonces, ¿cuál es la causa? Pues bien, la teoría general de la relatividad de Einstein explicó que cuando prácticamente cualquier materia se acelera y se mueve alrededor, como un planeta, o su coche, o incluso una partícula de polvo que deforma las coordenadas físicas del espacio a su alrededor, creando y enviando estas ondas gravitacionales a la velocidad de la luz . Pero debido a que el espacio es tan extraordinariamente rígido, se necesita una enorme masa en movimiento a una velocidad asombrosa para producir una onda gravitacional que sea lo suficientemente grande como para que nosotros podamos medirlas.

¿Cómo y por qué los encontramos ahora?

Entonces, cómo lo hicieron los científicos para detectar el movimiento de un bucle de velocidad de la luz en el espacio. Pues bien, con un sistema de luz y espejos ubicados en dos detectores masivos, uno en Luisiana y el otro en el estado de Washington. Juntos, los instrumentos se denominan LIGO ( Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ).
Para simplificar drásticamente la forma en la que los instrumento de LIGO trabajan, cada observatorio divide un láser en dos direcciones, cada mitad del láser rebota en dos espejos ,cada dos y media millas de distancia y,  se amplía la imagen del láser que viajo más lejos. Si un láser necesita más tiempo para volver, se debe a que tuvo que viajar a través de más espacio gracias a la ligera expansión del espacio producido por una onda gravitacional.

La parte difícil: las ondas gravitacionales, son tan débiles, que para medir un ligero estiramiento o compresión del espacio, el observatorio debe estar absolutamente aislado de factores externos.

Incluso el movimiento constante de las ondas sísmicas de bajo nivel de la Tierra que se producen constantemente, pueden estropear la lectura en el laboratorio. Así de leves son estas ondas gravitacionales. Para el ajuste de este ruido exterior, en LIGO, los láseres viajan a través de un vacío que los aísla totalmente del exterior, todo el dispositivo en forma de L es subterráneo y está suspendido sobre una configuración de siete soportes agrupados de forma individual.

Mientras LIGO ha estado funcionando desde 2002, el año pasado recibió una actualización masiva (convirtiéndose en Advanced LIGO), que básicamente ha renovado todo el marco que mantiene a Advanced LIGO siendo aun menos ruidoso. “Es del orden de mil veces mejor” en lo que respecta a la cancelación de ruido, dice Ballmer. Gran parte del descubrimiento se debe a esta casi absoluta cancelación del ruido producto de las mejoras hechas en el Advanced LIGO.

¿Qué significa esto?

El descubrimiento de hoy es una prueba de que los detectores como Advanced LIGO realmente pueden permitir a los astrónomos escuchar y medir cuanto se contrae y expande el espacio. “Esto abre toda una nueva área de estudio en la física”, dice Ballmer. Esto, debido a que se necesita una fuerza muy grande para crear ondas gravitacionales, y estas son increíblemente difíciles de deformar, una vez que fueron producidas por algún evento, y viajan a través de galaxias como si fueran nada. Eso significa que el descubrimiento de hoy nos trae detalles sin precedentes de la física subyacente de dos agujeros negros en colisión.

Ondas gravitacionales 2016
Uno de las consecuencias mas importantes del descubrimiento de las Ondas Gravitacionales, es que le permitirá a las científicos estudiar el origen del universo desde el primer milisegundo de su creación.

Los científicos esperan que a partir de ahora, los detectores de ondas gravitatorias serán una piedra angular de una nueva forma de hacer astronomía. En esencia, la apertura de una nueva ventana en el universo, no sólo para observar agujeros negros en nuevas formas, sino para ver un mundo de otros objetos masivos que de otro modo habrían permanecido ocultos a nuestros ojos.