¿Qué son las ondas gravitacionales y por qué hacen noticia hoy?

Hoy científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech), el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Colaboración Científica Ligo (Observatorio de Interferometría láser de Ondas Gravitacionales), confirmaron la existencia de ondas gravitacionales en el espacio, predichas por Albert Einstein hace un siglo en su Teoría de la relatividad.

Esto marca una nueva forma de entender y de estudiar el universo. El video animado te explica didácticamente por qué.

Las ondas gravitacionales son oscilaciones en el espacio–tiempo que producen cuerpos cósmicos muy grandes. Se producen cuando las masas se aceleran y comprimen y estiran el espacio. Se propagan en el vacío a la velocidad de la luz y distorsionan el espacio-tiempo, de forma parecida a las ondas que produce una piedra que se lanza al agua.

¿Para qué sirve haberlas detectado?:

Las ondas gravitacionales son "una nueva ventana al Universo". Gracias a ellas se pueden entender los mecanismos por los que suceden algunos de los sucesos más violentos del Cosmos, como las colisiones entre agujeros negros o las explosiones de estrellas. Se podría incluso estudiar lo que pasó un milisegundo después del Big Bang.

También marcarán el inicio de una nueva era en astronomía porque el Universo es casi transparente para ellas, lo que permitirá observar fenómenos astrofísicos que de otra manera permanecerían ocultos -la formación de agujeros negros o cómo se comporta la materia en condiciones extremas.

¿Pero, por qué son tan importantes para explorar el Universo?:

El conocimiento del Cosmos se realiza ahora, principalmente, a través de la radiación electromagnética (luz), con ellas se puede "ver", mientras que con las ondas gravitacionales sería como "oír", lo que permitiría pasar a través de los objetos que hay entre la Tierra y el otro extremo del Universo, pues las ondas lo atraviesan todo.

Detalles del descubrimiento

El observatorio LIGO captó la huella de la fusión de dos agujeros negros. Esta prueba no solo confirma la existencia de las ondas gravitacionales, sino que supone una nueva era en la astronomía, afirmaron los investigadores.

"Hemos construido un nuevo tipo de telescopio y logramos abrir un campo totalmente nuevo", afirmó el padre fundador del sistema LIGO, el profesor Rainer Weiss, del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Por primera vez se han podido observar directamente agujeros negros, destacó la profesora Alessandra Buonanno, directora de Física Gravitacional en el Instituto Max Planck de Potsdam, Alemania.

Por lo general las ondas gravitacionales son tan débiles que Einstein no creía que pudiesen medirse. Aun así, los físicos intentaban desde hace 50 años encontrar una prueba directa de su existencia, aunque todos los hallazgos reportados hasta ahora habían resultado ser inconsistentes.

Sin embago, apenas se dudaba de su existencia. En 1974 los astrónomos estadounidenses Russell Alan Hulse y Joseph Taylor descubrieron un sistema binario compuesto por dos estrellas de neutrones que orbitan una muy cerca de la otra. Su periodo de revolución se reduce lentamente, lo que se explica con la pérdida de energía a través de las ondas gravitacionales. Ambos investigadores recibieron el Premio Nobel de Física en 1993 por esta demostración indirecta.

La primera comprobación directa se ha conseguido ahora en el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO) de Livingston.

"Hemos observado las cuatro últimas revoluciones de dos agujeros negros antes de que se fusionasen", explica el profesor Bruce Allen, director del Instituto Max Planck de Física Gravitacional de Potsdam y Hannover. Esta institución alemana participa en la investigación con LIGO y ha contribuido al observatorio con tecnología.

Según Allen, la señal es muy clara y no deja lugar a dudas de que es una comprobación directa de las ondas gravitacionales. Fueron precisamente dos científicos del Instituto Max Planck de Hannover los primeros que detectaron las señales, en horas de la mañana europea, cuando los investigadores estadounidenses aun dormían.

"­Al principio ambos pensaron que se trataba de una prueba artificial, ya que la señal era demasiado buena! Pero después investigamos y no se había llevado a cabo ninguna prueba", cuenta Allen.

Los análisis realizados durante meses confirmaron la autenticidad de los resultados de las mediciones. Para Allen esta confirmación es uno de los hallazgos más importantes de la física en las últimas décadas.