Stephen Hawking: “Se ha descubierto una nueva forma de mirar al universo”El físico británico destaca que, además de probar una predicción de Einstein, se trata de la primera observación directa de dos agujeros negros fusionándose

Un científico observa una representación de las ondas

gravitacionales JULIAN STRATENSCHULTE EFE

El físico Stephen Hawking afirmó hoy que la detección de las ondas gravitacionales, la última predicción que quedaba por comprobar de las teorías de Albert Einstein, abre la puerta a "una nueva forma de mirar el universo". "La capacidad de detectarlas tiene el potencial de revolucionar la astronomía", señaló a la BBC el físico teórico de 74 años, experto en agujeros negros.MÁS INFORMACIÓN

Las ondas gravitacionales de Einstein, últimas noticias

La detección de estas ondas, las señales que dejan grandes cataclismos en el universo, supone además "la primera prueba de un sistema binario de agujeros negros y la primera observación de agujeros negros fusionándose", afirmó Hawking. "Además de probar la Teoría de la Relatividad General, podemos esperar ver agujeros negros a lo largo de la historia del Universo. Podríamos incluso ver los vestigios del Universo primordial, durante el Big Bang", gracias a las ondas gravitacionales, subrayó el físico.

La investigadora de la Universidad de Glasgow Sheila Rowan, que ha participado en el proyecto LIGO que ha detectado las ondas, describió su trabajo como un "viaje fascinante". "Estamos sentados aquí en la Tierra observando cómo las costuras del Universo se estiran y se comprimen debido a una fusión de agujeros negros que ocurrió hace más de mil millones de años", reflexionó Rowan. "Cuando encendimos nuestros detectores, el Universo estaba listo, esperando para decir 'hola'", describió la investigadora.

Descubierta la primera señal de ondas gravitacionalesUn experimento en EE UU asegura ser el primero en confirmar la existencia del "sonido del universo" predicho por Albert Einstein

La última gran predicción de Albert Einstein sobre el universo se acaba de confirmar un siglo después: las ondas

gravitacionales existen y un experimento en EE UU las ha detectado por primera vez.MÁS INFORMACIÓN

Las ondas gravitacionales de Einstein, últimas noticias

Según la Teoría General de la Relatividad hay objetos que convierten parte de su masa en energía y la desprenden en forma de ondas que viajan a la velocidad de la luz y deforman a su paso el espacio y el tiempo. La fuente de ondas gravitacionales por antonomasia es la fusión de dos agujeros negros supermasivos, uno de los eventos más violentos que han existido después del Big Bang. El genio alemán las predijo en 1916 pero también advirtió de que, si realmente hay fusiones de este tipo, suceden tan lejos que sus vibraciones serían indetectables desde la Tierra.Los responsables del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, han anunciado hoy que han captado las ondas producidas por el choque de dos agujeros negros, la primera detección directa que confirma la teoría de Einstein. El anuncio se ha hecho en una conferencia de prensa celebrada en Washington y retransmitida por Internet. Los resultados científicos han sido aceptados para su publicación en Physical Review Letters, según ha informado en una nota en Instituto Tecnológico de California (Caltech).DESCARGA AQUÍ EL ESTUDIO COMPLETO:

'Observación de las ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros'

"Señoras y señores, hemos detectado las ondas gravitacionales. Lo hemos conseguido", ha exclamado el director ejecutivo del LIGO, David Reitze. "Hemos tardado meses en ver que realmente eran las ondas gravitacionales, pero lo que es verdaderamente emocionante es lo que viene después, abrimos una nueva ventana al Universo", añadió.

“Es un descubrimiento histórico, que abre una nueva era en la comprensión del cosmos

La primera señal se captó el 14 de septiembre en los dos detectores idénticos de este experimento, situados uno a 3.000 kilómetros del otro. La señal venía de una fusión que sucedió hace 1.300 millones de años y consistió en el violento abrazo de dos agujeros negros cuya masa es entre 29 y 36 veces mayor a la del Sol. Los dos agujeros se fundieron en uno liberando una energía equivalente a tres masas solares, que salió despedida en forma de ondas gravitacionales en una fracción de segundo. Y todo este proceso de masa transformándose en energía en fracciones de segundo lo describe a la perfección la ecuación más famosa del mundo E=mc2 [La energía es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado].El hallazgo abre un nuevo camino en astronomía. Hasta el momento esta se ha centrado en la luz en todas sus variantes conocidas, pero estas ondas son comparables al sonido y permiten estudiar objetos que eran totalmente invisibles hasta ahora, especialmente los agujeros negros.

Nuestros oídos empiezan a escuchar “la sinfonía del universo”, en palabras de Alicia Sintes, física de la Universitat de les Iles Balears (UIB) y líder del único grupo español que ha participado en el hallazgo. “Es un descubrimiento histórico, que abre una nueva era en la comprensión del cosmos”, ha resaltado.

Este hallazgo abre ahora la posibilidad de usar estas ondas para estudiar el universo de una forma totalmente nueva

Su equipo ha realizado simulaciones con superordenadores que reproducen, según la ley de la relatividad, todos los fenómenos

que podrían producir estas ondas: parejas de estrellas de neutrones, supernovas, agujeros negros... Esas simulaciones se han comparado con la frecuencia de la señal real que capta el LIGO y así se sabe qué ha pasado exactamente, cuál es la fuente de las ondas, cómo está de lejos, etc.

“Es parecido a esas aplicaciones que escuchan una canción en un bar y te dicen el artista y el nombre del tema aunque haya mucho ruido alrededor”, explica Sascha Husa, investigador de la UIB y desarrollador de las simulaciones. “Aparte del Big Bang, las fusiones de agujeros negros son los sucesos más luminosos del universo”, asegura.

Confirmar a Einstein no es lo más importante. Este hallazgo abre ahora la posibilidad de usar estas ondas para estudiar el universo de una forma totalmente nueva. Las ondas gravitacionales permitirán estudiar “cómo se forman los agujeros negros, cuántos hay y también conocer en más detalle el ciclo vital de las estrellas y del universo”, resalta Husa. Más aún, este tipo de señales mostrarán si estos violentísimos sucesos ocurren tal y como predice la teoría de la relatividad de Einstein o si debemos buscar otra nueva para entenderlos.

Detector LIGO

Los objetos que producen ondas gravitacionales están a millones de años luz, tan lejos de la Tierra que al llegar a nuestro planeta son ínfimas ondulaciones del espacio y el tiempo. Para captarlas ha sido necesario construir el LIGO avanzado, liderado por los institutos tecnológicos de California y Massachusetts, Caltech y MIT, y en el que participa una colaboración de unos 1.000 científicos de 15 países.

El LIGO es el instrumento óptico de precisión más grande del mundo, con dos detectores separados por 3.000 kilómetros, uno en Luisiana y el otro en el Estado de Washington, en el noroeste de EE UU. Ambos están compuestos por dos haces de luz láser cuya longitud exacta de cuatro kilómetros sería modificada al paso por una onda gravitacional. El instrumento es capaz de detectar una variación equivalente a la diezmilésima parte del diámetro de un núcleo atómico, la medida más precisa hecha nunca por un instrumento científico, según sus responsables.La construcción de este experimento fue propuesta por primera vez en 1980 por Kip Thorne y Ronald Drever, de Caltech, y Rainer Weiss, profesor de física en el MIT. Es muy probable que este descubrimiento les suponga un premio Nobel próximamente.

A partir de ahora habrá que confirmar esta primera

detección de LIGO y captar señales de eventos

diferentes. En ello están muchos equipos científicos

alrededor del mundo. Aparte de LIGO, este año

comenzará a funcionar una versión mejorada de otro

gran observatorio de ondas gravitatorias en Europa,

VIRGO. Además se acaba de lanzar LISA Pathfinder, una

misión de demostración para un futuro observatorio

espa¿Qué son las ondas gravitacionales?Siete preguntas y respuestas para entender el descubrimiento de hoy por parte del instrumento LIGO

 VÍDEO: Paula Casado

Las ondas gravitacionales son vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está hecho el universo. En 1916, Albert Einstein reconoció que, según suTeoría General de la Relatividad, los cuerpos más violentos del cosmos liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas. El físico alemán pensó que no sería posible detectarlas debido a que se originan demasiado lejos y serían imperceptibles al llegar a la Tierra. Hoy, un grupo de investigadores ha hecho pública la detección por primera vez de estas ondas.MÁS INFORMACIÓN

Las ondas gravitacionales de Einstein, últimas noticias

¿Cómo se comportan las ondas gravitacionales?Son comparables a las ondas que se mueven en la superficie de un estanque o el sonido en el aire. Las ondas gravitacionales deforman el tiempo y el espacio y, en teoría, viajan a la velocidad de la luz. Su paso puede modificar la distancia entre planetas, aunque de forma muy leve. Como explica Kip Thorne, uno de los pioneros en la búsqueda de estas ondas, estos efectos deben ser especialmente intensos en las proximidades

de la fuente, donde se producen "tormentas salvajes" que deforman el espacio y aceleran y desaceleran el tiempo.¿Se pueden escuchar estas ondas?

Las ondas gravitacionales curvan el tiempo y el espacio y viajan a la velocidad de la luz

Las frecuencias de algunas ondas coinciden con las del sonido, por lo que pueden traducirse para ser escuchadas en forma de leves pitidos.¿De dónde vienen?Las explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones y otros eventos producen ondas gravitacionales que tienen más energía que billones y billones de bombas atómicas. La fusión de dos agujeros negros supermasivos es la fuente más potente de estas ondas que puede haber, pero estos fenómenos no son muy frecuentes y además suceden a millones de años luz del Sistema Solar. Para cuando las ondas llegan a nuestro vecindario son tan débiles que detectarlas supone uno de los mayores retos tecnológicos a los que se ha enfrentado la humanidad.

¿Por qué son importantes?Abren una nueva era en el conocimiento del universo. Hasta ahora toda la información que tenemos del cosmos (solo conocemos el 5%) es por la luz en sus diferentes longitudes de onda: visible, infrarroja, ondas de radio, rayos X… Las ondas gravitacionales nos dan un sentido más y permiten saber qué está pasando allí donde hasta ahora no veíamos nada, por ejemplo, en un agujero negro.

Este fenómeno permite saber qué está pasando allí donde hasta ahora no veíamos nada, por ejemplo en un agujero negro

La intensidad y la frecuencia de las ondas permitirá reconstruir qué sucedió en el punto de origen, si las causó una estrella o un agujero negro, qué propiedades tienen esos cuerpos y entender mejor esas tempestades en el espacio-tiempo de las que habla Thorne. También permiten saber si laTeoría General de la

Relatividad se mantiene vigente en los rangos de presión y gravedad más intensos que pueden concebirse. Detectar estas ondas por primera vez es un hallazgo histórico que probablemente reciba un premio Nobel de Física.¿Qué se ha observado?El anuncio consiste en que el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, ha captado las ondas producidas por la fusión de dos agujeros negros. Sería la primera vez que se captan ondas gravitacionales y esto sucede justo un siglo después de que Einstein predijera su existencia.Hasta ahora solo había pruebas indirectas de estas ondas. En 1978, Rusell Hulse y Joseph Taylor demostraron que un púlsar binario (dos estrellas orbitando juntas, una de ellas un púlsar) estaban cambiando ligeramente su órbita debido a la liberación de energía en forma de ondas gravitacionales en una cantidad idéntica a la que predecía la relatividad. Ambos ganaron el Nobel de Física en 1993. En 2003 se confirmó que lo mismo sucede con otra pareja estelar, en este caso de dos púlsares.¿Qué es LIGO?Es un gran instrumento óptico de precisión desarrollado por los institutos tecnológicos de California (Caltech) y Massachusetts, (MIT) y la Colaboración Científica LIGO, en la que participan unos 1.000 investigadores de 15 países, incluida España. La instalación consta de dos detectores láser con forma de L. Cada brazo de esa L tiene cuatro kilómetros y hay dos detectores idénticos, uno en Luisiana y otro a 3.000 kilómetros en el estado de Washington.

LIGO puede identificar variaciones equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico

Estos detectores llevan buscando ondas gravitacionales desde el año 2002. En septiembre de 2015 comenzó a funcionar el LIGO avanzado, una versión mejorada del detector que multiplica por 10 la sensibilidad de los brazos láser y por tanto la distancia a la que pueden captar ondas gravitacionales. En la actualidad son capaces de identificar diferencias en la longitud de los brazos láser equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico, según LIGO.Se necesitan al menos dos detectores para evitar falsos positivos causados por cualquier vibración local como terremotos, tráfico o fluctuaciones del propio láser. Al contrario que todos ellos, una onda gravitacional causará una perturbación exactamente igual en Luisiana que en Washington.

¿Qué pasará a partir de ahora?La búsqueda de ondas gravitatorias no ha hecho más que empezar. Con la configuración actual, LIGO puede ver a una distancia de unos 1.000 millones de años luz de la Tierra. El equipo va a hacer nuevas mejoras tecnológicas para aumentar su sensibilidad. En otoño de 2016 se espera que comience a funcionar una versión mejorada de VIRGO, el detector europeo que debería captar señales idénticas a LIGO. La Agencia Espacial Europea ya prepara LISA, un observatorio espacial de ondas gravitacionales. A su vez, LIGO alcanzará su máxima potencia en 2020.cial de este tipo de fenómenos

Un eclipse para confirmar la Teoría de la Relatividad GeneralUno de los hitos históricos de la ciencia de la luz que consideró la Asamblea General

de las Naciones Unidas al proclamar el año 2015 como Año Internacional de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz es «la incorporación de la luz en la cosmología

mediante la relatividad general en 1915» , es decir, la celebración este año del centenario de la publicación teoría de la relatividad general por Albert Einstein (1879-1955).

Como señala Adolfo de Azcárraga, presidente de la RSEF, en su libro En torno a Albert Einstein, su ciencia y su tiempo, la teoría einsteniana contenía una predicción espectacular: la luz también poseía ‘peso’, es decir, debía ser atraída y desviada por los

cuerpos celestes». Puesto que la equivalencia entre aceleración y gravedad se extiende a

los fenómenos electromagnético y la luz es una onda electromagnética, los rayos luminosos deberían curvarse en presencia de un campo gravitatorio. Einstein ya se

dio cuenta de que la única forma de verificar experimentalmente su predicción teórica era durante un eclipse total de Sol que permitiría fotografiar una estrella cercana al Sol,

sin la presencia de la potente luz solar. Pues bien, el 29 de mayo de 1919 habría un

eclipse de Sol total desde algunos puntos de la superficie terrestre, lo que haría posible verificar esta curvatura de los rayos de luz.

El primero en darse cuenta que el eclipse del 29 de mayo de 1919 era una oportunidad

única para verificar la teoría de Einstein fue Frank Dyson (1868-1939), astrónomo real

británico y director del Royal Greenwich Observatory. El astrónomo británico Arthur

Eddington (1882-1944), científico de prestigio, cuáquero devoto, pacifista convencido,

director del Cambridge University Observatory y uno de los pocos que en aquellos años

entendía la relatividad general de Einstein, publicó en marzo de 1919 en la revista The Observatory el artículo “The total eclipse of 1919 May 29 and the influence of gravitation on light”. En este artículo afirmaba que el eclipse de Sol del 29 de mayo de 1919 sería una

oportunidad excepcional para estudiar la influencia del campo gravitatorio del Sol sobre un

rayo luminoso proveniente de una estrella y así verificar la predicción de la teoría de la

relatividad general de Einstein, publicada en noviembre de 1915. Según esta teoría los

rayos luminosos rasantes a la corona solar deberían sufrir una desviación de 1.74

segundos de arco. Eddington también afirmaba que si se pudieran tomar fotografías

del eclipse, éstas podrían compararse con las que ya se habían tomado con los

telescopios de Greenwich y Oxford, que mostraban las mismas estrellas en sus posiciones

reales, sin la posible distorsión debida al campo gravitatorio del Sol. En este artículo

Eddington también señalaba que si la gravitación actúa sobre la luz, el momento lineal de

un rayo luminoso cambiará gradualmente de dirección debido a la acción de la fuerza

gravitatoria, del mismo modo que sucede con la trayectoria de un proyectil. Según la

mecánica newtoniana la luz debería sufrir una desviación angular de 0.87 segundos de

arco, es decir, la mitad de la desviación predicha por la relatividad general.

Para intentar comprobar la desviación de los rayos de luz por un campo gravitatorio se llevaron a cabo dos expediciones científicas británicas que emulaban a las de

Malaspina, Cook y La Pérouse del siglo XVIII, la expedición Challenger y la de Darwin a

bordo del Beagle en el siglo XIX o a la expedición británica antártica –conocida como

expedición Discovery– de principios del siglo XX en la que participaron figuras como

Ernest Shackleton o el malogrado Robert Scott. Estas expediciones fueron organizadas

por la Royal Astronomical Society.

Frank Dyson fue el responsable de organizar ambas expediciones y cada una de ellas se

dirigió a un lugar próximo al Ecuador terrestre. El eclipse no era visible en Europa y

aunque podía observarse como parcial desde la mayor parte de Sudamérica y África, sólo

era total si se observaba desde una estrecha franja que desde el océano Pacífico,

atravesaba Brasil, el océano Atlántico y el África Ecuatorial hasta el océano Índico. Una

expedición encabezada por Charles Davidson, asistente de Dyson en el observatorio de

Greenwich, puso rumbo a Sobral, en el estado de Ceará, en la costa noreste de Brasil, y

otra encabezada por Arthur Eddington a Isla del Príncipe, entonces perteneciente a

Portugal y que hoy forma parte de un pequeño país llamado Santo Tomé y Príncipe, en el Golfo de Guinea, y se estableció en una plantación de cacao en Roça Sundy. Ambas

expediciones partieron en marzo de Gran Bretaña, por lo que llegaron con tiempo de sobra

a su destino para hacer todos los preparativos necesarios para una correcta observación

del eclipse. Éste duró 6 minutos y 51 segundos, uno de los más largos del siglo XX. Durante el eclipse se tomaron un gran número de fotografías de estrellas alrededor de

la corona del Sol (que normalmente no se verían a causa de su potente luz) y cuyo

posterior estudio necesitó de varios meses.Eddington fue el responsable del análisis de los datos tomados en la Isla del Príncipe, mientras que Dyson lo fue de los de Sobral.

Frank Dyson (izquierda) y Arthur Eddington (derecha). Credito: AIP Emilio Segrè Visual Archives, W. F. Meggers

Collection.

Según la teoría de la relatividad general los rayos de luz que pasan cerca del Sol deben

desviarse ligeramente, porque la luz se curva debido al campo gravitatorio del Sol. Este

efecto se puede observar experimentalmente sólo durante los eclipses, ya que de lo

contrario el brillo del Sol oscurece las estrellas afectadas. Se compararon las posiciones reales y aparentes de unas trece estrellas y la conclusión fue tajante: el análisis de las

medidas obtenidas de la desviación de los rayos de luz confirmaba la influencia del campo

gravitatorio sobre la luz, tal y como predecía la teoría de Einstein. Se había verificado una de las predicciones teóricas más espectaculares que se haya hecho jamás y además tan sólo cuatro años después de haberse realizado. El físico, matemático y divulgador

científico estadounidense Joseph P. McEvoy en su libro Eclipse publicado en 1999 señala

que “una nueva teoría del universo, la creación de un judio alemán que trabajaba en

Berlín, fue confirmada por un cuáquero inglés en una pequeña isla

africana”. Eddington consideró que la verificación experimental de la desviación de un

rayo luminoso por el campo gravitatorio del Sol, que ya vislumbró a través de un primer

análisis de sus placas fotográficas cuando todavía se encontraba en la Isla del Príncipe,

había sido el mejor momento de su vida.Eddington, junto con Dyson y Davidson, publicó los resultados de las medidas tomadas en

las islas Sobral y de Príncipe en enero de 1920 en un artículo titulado “A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Solar eclipse of May 29, 1919” –que habían enviado el 30 de octubre de 1919– y fueron la

prueba concluyente que validaba la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. El 7 de noviembre de 1919 el periódico londinense The Times anunciaba a

bombo y platillo:«Revolution in science/new theory of the universe/newtonian ideas overthrown» (Revolución en la ciencia/nueva teoría del universo/las ideas newtonianas

derrocadas). Tres días después, el 10 de noviembre de 1919 el New York Times publicaba «Light All Askew in the Heavens/Men of Science More or Less Agog Over Results of Eclipse Observations/Einstein Theory Triumphs» (Luces colgando en el

cielo/Hombres de ciencia más o menos excitados por los resultados de las observaciones

del eclipse/La teoría de Einstein triunfa).

Pero del éxito de la expedición y de sus conclusiones no sólo se hicieron eco los

periódicos británicos y estadounidenses. Casi en las antípodas de la Gran Bretaña, el

periódico australiano Western Argus en su página 2 publicaba también el 20 de enero de

1920 «Revolution in science/new theory of the universe».

Las expediciones a Sobral e Isla del Príncipe, así como los resultados de las medidas

tomadas durante el eclipse total de Sol del 29 de mayo de 1919, habían traspasado

fronteras y no sólo las de los países, sino también entre los científicos y el gran público,

catapultando a Einstein a la fama mundial. Había nacido una estrella gracias a la

desviación de la luz de otras estrellas.

¿Qué son las ondas gravitacionales?Siete preguntas y respuestas para entender el descubrimiento de hoy por parte del instrumento LIGOOtros82GuardarEnviar por correoImprimirNUÑO DOMÍNGUEZ

Twitter 12 FEB 2016 - 16:13 CET

 VÍDEO: Paula Casado

Las ondas gravitacionales son vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está hecho el universo. En 1916, Albert Einstein reconoció que, según suTeoría General de la Relatividad, los cuerpos más violentos del cosmos liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas. El físico alemán pensó que no sería posible detectarlas debido a

que se originan demasiado lejos y serían imperceptibles al llegar a la Tierra. Hoy, un grupo de investigadores ha hecho pública la detección por primera vez de estas ondas.MÁS INFORMACIÓN

Las ondas gravitacionales de Einstein, últimas noticias

¿Cómo se comportan las ondas gravitacionales?Son comparables a las ondas que se mueven en la superficie de un estanque o el sonido en el aire. Las ondas gravitacionales deforman el tiempo y el espacio y, en teoría, viajan a la velocidad de la luz. Su paso puede modificar la distancia entre planetas, aunque de forma muy leve. Como explica Kip Thorne, uno de los pioneros en la búsqueda de estas ondas, estos efectos deben ser especialmente intensos en las proximidades de la fuente, donde se producen "tormentas salvajes" que deforman el espacio y aceleran y desaceleran el tiempo.¿Se pueden escuchar estas ondas?

Las ondas gravitacionales curvan el tiempo y el espacio y viajan a la velocidad de la luz

Las frecuencias de algunas ondas coinciden con las del sonido, por lo que pueden traducirse para ser escuchadas en forma de leves pitidos.¿De dónde vienen?Las explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones y otros eventos producen ondas gravitacionales que tienen más energía que billones y billones de bombas atómicas. La fusión de dos agujeros negros supermasivos es la fuente más potente de estas ondas que puede haber, pero estos fenómenos no son muy frecuentes y además suceden a millones de años luz del Sistema Solar. Para cuando las ondas llegan a nuestro vecindario son tan débiles que detectarlas supone uno

de los mayores retos tecnológicos a los que se ha enfrentado la humanidad.

¿Por qué son importantes?Abren una nueva era en el conocimiento del universo. Hasta ahora toda la información que tenemos del cosmos (solo conocemos el 5%) es por la luz en sus diferentes longitudes de onda: visible, infrarroja, ondas de radio, rayos X… Las ondas gravitacionales nos dan un sentido más y permiten saber qué está pasando allí donde hasta ahora no veíamos nada, por ejemplo, en un agujero negro.

Este fenómeno permite saber qué está pasando allí donde hasta ahora no veíamos nada, por ejemplo en un agujero negro

La intensidad y la frecuencia de las ondas permitirá reconstruir qué sucedió en el punto de origen, si las causó una estrella o un agujero negro, qué propiedades tienen esos cuerpos y entender

mejor esas tempestades en el espacio-tiempo de las que habla Thorne. También permiten saber si laTeoría General de la Relatividad se mantiene vigente en los rangos de presión y gravedad más intensos que pueden concebirse. Detectar estas ondas por primera vez es un hallazgo histórico que probablemente reciba un premio Nobel de Física.¿Qué se ha observado?El anuncio consiste en que el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, ha captado las ondas producidas por la fusión de dos agujeros negros. Sería la primera vez que se captan ondas gravitacionales y esto sucede justo un siglo después de que Einstein predijera su existencia.Hasta ahora solo había pruebas indirectas de estas ondas. En 1978, Rusell Hulse y Joseph Taylor demostraron que un púlsar binario (dos estrellas orbitando juntas, una de ellas un púlsar) estaban cambiando ligeramente su órbita debido a la liberación de energía en forma de ondas gravitacionales en una cantidad idéntica a la que predecía la relatividad. Ambos ganaron el Nobel de Física en 1993. En 2003 se confirmó que lo mismo sucede con otra pareja estelar, en este caso de dos púlsares.¿Qué es LIGO?Es un gran instrumento óptico de precisión desarrollado por los institutos tecnológicos de California (Caltech) y Massachusetts, (MIT) y la Colaboración Científica LIGO, en la que participan unos 1.000 investigadores de 15 países, incluida España. La instalación consta de dos detectores láser con forma de L. Cada brazo de esa L tiene cuatro kilómetros y hay dos detectores idénticos, uno en Luisiana y otro a 3.000 kilómetros en el estado de Washington.

LIGO puede identificar variaciones equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico

Estos detectores llevan buscando ondas gravitacionales desde el año 2002. En septiembre de 2015 comenzó a funcionar el LIGO avanzado, una versión mejorada del detector que multiplica por 10 la sensibilidad de los brazos láser y por tanto la distancia a la que pueden captar ondas gravitacionales. En la actualidad son capaces de identificar diferencias en la longitud de los brazos láser equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico, según LIGO.Se necesitan al menos dos detectores para evitar falsos positivos causados por cualquier vibración local como terremotos, tráfico o fluctuaciones del propio láser. Al contrario que todos ellos, una onda gravitacional causará una perturbación exactamente igual en Luisiana que en Washington.

¿Qué pasará a partir de ahora?La búsqueda de ondas gravitatorias no ha hecho más que empezar. Con la configuración actual, LIGO puede ver a una distancia de unos 1.000 millones de años luz de la Tierra. El equipo va a hacer nuevas mejoras tecnológicas para aumentar su sensibilidad. En otoño de 2016 se espera que comience a funcionar una versión mejorada de VIRGO, el detector europeo que debería captar señales idénticas a LIGO. La Agencia Espacial Europea ya prepara LISA, un observatorio espacial de ondas gravitacionales. A su vez, LIGO alcanzará su máxima potencia en 2020.

5 claves para comprender qué son las ondas gravitacionales y por qué son tan importantes¿Qué son, qué las produce, cómo observarlas, para qué sirven y por qué son tan importantes? Un sencillo vídeo nos ofrece las respuestas.

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El vídeo que explica de forma sencilla qué son las ondas gravitacionales y por qué son importantes. /PHDComicsTVMÁS INFORMACIÓN

Expectación en el mundo de la física ante el posible hallazgo de ondas gravitacionales

Un email filtrado alimenta los rumores sobre las ondas gravitacionales

PÚBLICO

Albert Einstein planteó por primera vez la existencia de las ondas gravitacionales en su Teoría de la Relatividad General y, desde entonces, los investigadores llevan un siglo tratando de demostrar si estas ondas existen realmente. Pero, ¿qué son estas ondas y por qué son tan importantes?

Un vídeo elaborado por PHD Comics TV, una web que produce contenidos multimedia para comunicar las ideas del universo científico de una forma creativa y divertida, lo explica con (relativa) sencillez:

¿Qué es una onda gravitacional?Es una oscilación en el tejido del espacio-tiempo. Imagina que el espacio es una gran malla elástica y que los cuerpos que tienen masa causan que esta lámina se curve, como le pasaría a un trampolín afectado por el peso de un saltador. Cuanta más masa, más se curva y distorsiona el espacio a causa de la gravedad.

Por ejemplo, la razón por la cual la Tierra gira alrededor del Sol es que el Sol es muy masivo, causando una gran distorsión en el espacio que lo rodea. Si intentaras moverte por una línea recta alrededor de una distorsión tan grande verías que en realidad te estarías moviendo en círculos alrededor del cuerpo que la causa. Así es como funcionan las órbitas de los planetas: no existe realmente una fuerza sujetando a los planetas, sólo es la curvatura del espacio.

¿Qué produce las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales son producidas cuando cuerpos masivos son acelerados, cambiando la distorsión del espacio. Toda masa o energía puede crear ondas gravitacionales. Si dos personas empezaran a bailar uno alrededor del otro, también se crearían oscilaciones en el tejido del espacio-tiempo, pero estas serían extremadamente pequeñas y prácticamente indetectables.

La gravedad es muy débil en las escalas de las otras fuerzas del Universo, así que necesitas algo muy masivo y moviéndose muy rápido para crear las distorsiones que nosotros podemos detectar, como las estrellas de neutrones y los agujeros negros.

¿Cómo observar una oscilación del espacio-tiempo?Si el espacio entre dos personas se estirase o se contrajera nadie notaría nada si entre ambas hubiera marcas situadas a igual distancia, porque estas marcas también se estirarían en esa malla metafórica.

Pero hay una regla universal que no admite este efecto, una hecha usando la velocidad de la luz. Si el espacio entre dos puntos se estira, entonces la luz tarda más tiempo en ir de un punto a otro. Y si el espacio se contrae, la luz tarda menos tiempo en cruzar los dos puntos. Y es aquí donde entra en juego el experimento LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).

El observatorio tiene túneles de cuatro kilómetros y usa luz láser para medir el cambio en la distancia entre los extremos del túnel. Cuando una onda gravitacional pasa, se ensancha en una dirección y se encoge en la otra dirección. Midiendo la interferencia de los láseres a medida que rebotan entre los diferentes puntos, los físicos pueden medir con mucha precisión si el espacio entre estos se ha expandido o contraído.

¿Por qué no se ha conseguido antes?La precisión requerida es brutal. Para detectar una onda gravitacional es necesario poder decir cuándo algo ha cambiado en su longitud en unas pequeñas partes de 10 elevado a 23. Es como poder determinar

que una barra de 10 a la 21 metros de longitud (un 1 seguido de 21 ceros) ha encogido sólo 5 milímetros. Increíble.

El efecto de una onda gravitacional es tan minúsculo y tan fácilmetne confundible con el ruido en el Universo que se necesita de una inteligente técnica de análisis de datos para llegar a ella. Los científicos identifican patrones de ondas gravitacionales comparando las oscilaciones que miden en el experimento con las oscilaciones que se esperan de las ondas gravitacionales. Es como intentar identificar una canción que se susurra en una fiesta muy ruidosa desde el otro extremo de la sala.

¿Por qué es importante el descubrimiento?Imagina que toda tu vida has estado sordo hasta un día en el que vuelves a recuperar este sentido. Podrías explorar el mundo de una nueva forma gracias a tu nueva capacidad. Esa es la razón de por qué detectar ondas gravitacionales es tan importante. Supone una manera completamente nueva de estudiar el Universo.

Siempre que existe una nueva forma de observar el Universo descubrimos cosas que no esperábamos, cosas que no sabíamos que existían, y examinamos los límites de nuestro conocimiento de la física, testando nuestras actuales teorías sobre cómo funciona el mundo que nos rodea en el espacio.

Stephen Hawking sobre ondas gravitacionales: "Se descubre una nueva forma de mirar al universo"POR EFE - ACTUALIZADO EL 11 DE FEBRERO DE 2016 A: 02:44 P.M.

 

El astrofísico Stephen Hawking ha dedicado su vida a estudiar los agujeros negros. (ARCHIVO)

Londres, Inglaterra

El físico Stephen Hawking afirmó que la detección de las ondas gravitacionales, la última predicción que quedaba por comprobar de las teorías de Albert Enstein, abre la puerta a "una nueva forma de mirar el universo".

"La capacidad de detectarlas tiene el potencial de revolucionar la astronomía", señaló a la BBC el físico teórico de 74 años, experto en el campo de los agujeros negros.

LEA Detectan ondas gravitacionales por primera vez en la historia

La detección de estas ondas, las señales que dejan grandes cataclismos en el universo, supone además "la primera prueba de un sistema binario de agujeros negros y la primera observación de agujeros negros fusionándose", afirmó Hawking.

"Además de probar la Teoría de la Relatividad General, podemos esperar ver agujeros negros a lo largo de la historia del Universo. Podríamos incluso ver los vestigios del Universo primordial, durante el Big Bang, gracias a las ondas gravitacionales", subrayó el físico.

ADEMÁS ¿Qué son las ondas grativacionales y por qué son importantes?

La investigadora de la Universidad de Glasgow, Sheila Rowan, que ha participado en el proyecto LIGO que ha detectado las ondas, describió su trabajo como un "viaje fascinante".

"Estamos sentados aquí en la Tierra observando cómo las costuras del Universo se estiran y se comprimen debido a una fusión de agujeros negros que ocurrió hace más de mil millones de años", reflexionó Rowan.

"Cuando encendimos nuestros detectores, el Universo estaba listo, esperando para decir 'hola'", describió la investigadora.