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Jueves, 18 de Julio de 2019

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Detectadas las primeras ondas gravitacionales

Su existencia teórica la predijo el mismísimo Albert Einstein hace cien años, pero su detección directa era uno de los grandes retos pendientes

Tras el bosón de Higgs, este viernes los científicos han anunciado otro gran descubrimiento: la detección el pasado mes de septiembre de las primeras ondas gravitacionales, cuya existencia predijo Einstein hace un siglo.

Su existencia teórica la predijo el mismísimo Albert Einstein hace cien años pero su detección directa era uno de los grandes retos pendientes de la famosa teoría de la relatividad general, que acaba de cumplir un siglo.

Precisamente el año pasado y coincidiendo con el centenario de la teoría más conocida de Einstein, se mejoró un ambicioso proyecto para poder detectar estas ondas gravitacionales. El proyecto se llama LIGO AVANZADO y consiste en dos detectores idénticos construidos cuidadosamente para detectar vibraciones increíblemente pequeñas generadas por el paso de las ondas gravitacionales. Y la trampa “caza-ondas-gravitacionales” ha funcionado.

Este sistema pionero fue diseñado y construido por investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachussetts) y el Instituto Tecnológico de California, ambos de estados Unidos, y ha sido financiado por la Fundación Nacional de Ciencia de este país. Estos detectores están ubicados en Linvingston (en el estado de Louisiana), y Hanford, (Washington), a 3.000 kilómetros de distancia el uno del otro.

Participación española

Hace más de 50 años que la comunidad científica intenta detectar experimentalmente las ondas gravitacionales, pero éstas son muy poco frecuentes y extremadamente pequeñas, pero, de conseguirlo, se podrían observar, a partir de ahora, los fenómenos más violentos del Universo como las colisiones entre dos agujeros negros.

El Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares es el único grupo de investigación de España que forma parte de la colaboración científica de LIGO, en la que participan más de mil científicos de universidades de 16 países.

La vibración del espacio-tiempo

Einstein sugirió que el espacio-tiempo es curvo y que la gravedad es un producto de esta curvatura. Su teoría, además de predecir la existencia de agujeros negros, sugiere que objetos acelerados cambian la curvatura del espacio-tiempo y producen ondas gravitacionales. Estas ondas transportan información sobre los objetos que las producen y sobre la naturaleza de la gravedad en condiciones extremas, que no puede obtenerse mediante otras herramientas astronómicas.

La detección directa permitiría observar los eventos más violentos del Universo, como las supernovas (explosiones de estrellas) o las colisiones y fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones. Cuando se producen estos eventos, hacen que el tejido del espacio mismo vibre como un tambor. Las ondulaciones del espacio-tiempo emanan en todas direcciones, viajando a la velocidad de la luz y distorsionando físicamente todo a su paso. Pero cuanto más se alejan de su origen, más pequeñas se vuelven, y en el momento en que llegan a la Tierra, la distorsión espacial causada por las ondas gravitacionales en una distancia de varios kilómetros es solo de una fracción del tamaño del protón.

Un láser de 4 kilómetros

Detectar este inimaginablemente pequeño movimiento es el objetivo de los detectores). Para ello, los interferómetros LIGO hacen rebotar luz láser entre espejos situados en los extremos opuestos de los tubos de vacío de 4 kilómetros de largo, con el objetivo de detectar el paso de las ondas gravitacionales que extienden y comprimen la longitud de sus brazos, junto con el resto del espacio.

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