Ondas gravitacionales

Son perturbaciones del espacio-tiempo producidas por los eventos gravitatorios más violentos

MIGUEL ORTUÑO ORTÍN

La detección de ondas gravitacionales ha sido uno de los experimentos recientes más significativos. Hasta ahora se han realizado dos detecciones de este tipo de ondas, ambas hechas en LIGO, que responde a las siglas en inglés de observatorio de ondas gravitacionales por interferencia láser y que está dirigido conjuntamente por el Instituto Tecnológico de California y el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Ambas detecciones corresponden a ondas generadas por dos agujeros negros girando uno en torno al otro cada vez más cerca, hasta que acaban fundiéndose en un único agujero negro, emitiendo parte de su energía en forma de ondas.

Las ondas gravitacionales son perturbaciones del espacio-tiempo producidas por los eventos gravitatorios más violentos. De acuerdo a la teoría de la relatividad general de Einstein, la materia curva el espacio-tiempo, lo que hace que otras partículas cercanas se aceleren, fenómeno cotidiano que conocemos como atracción gravitatoria. Si se trata de objetos muy masivos y con aceleraciones gigantescas, la deformación del espacio-tiempo que producen puede viajar a la velocidad de la luz alejándose de sus fuentes en forma de ondas gravitacionales. Es un mecanismo similar a la generación de ondas electromagnéticas por cargas aceleradas.

La señal detectada se compara con simulaciones basadas en la teoría general de la relatividad y el acuerdo que se obtiene es excelente. Esta comparación sirve para conocer las masas de los objetos involucrados. En el primer suceso detectado, las masas de los agujeros negros iniciales eran de 36 y 29 veces la del Sol, mientras que la del agujero negro final era de 62 veces la del Sol. La masa final es menor que la suma de las iniciales en unas tres veces la masa del Sol. Dicha cantidad de masa corresponde a la energía transportada por las ondas gravitacionales. Es una energía tremenda, pero el suceso ocurrió a mil trescientos millones de años luz de la Tierra.

La importancia de este experimento es doble: por una parte, proporciona una fuerte evidencia a favor de la teoría general de la relatividad para campos gravitatorios muy intensos y, por otra, supone una herramienta de futuro en la observación del universo, no basada en ondas electromagnéticas como el resto de instrumentos. Se están construyendo varias nuevas instalaciones de detección de ondas gravitacionales y los científicos esperan que esta nueva ventana al universo nos enseñe cosas inesperadas.