¿Por qué es tan interesante la detección de ondas gravitacionales?
Publicamos esta historia en Yahoo en Español el 10 de julio de 2023. Se la mostramos nuevamente a nuestros usuarios porque apareció entre los más vistos y comentados de nuestro sitio durante todo el año.
Hace apenas unos días, el 29 de junio, el Proyecto NANOGravUna de las mayores colaboraciones internacionales de la historia hizo público un nuevo descubrimiento que, en palabras de Nature, pretende “sacudir toda la astrofísica”. Este avance físico ha implicado el trabajo de miles de científicos, repartidos en decenas de centros de todo el mundo, y más de quince años de trabajo conjunto recopilando datos. El comunicado lo hizo durante una transmisión en vivo donde se dio a conocer que habían sido encontrados. evidencia de un fondo cósmico de ondas gravitacionales. El artículo científico fue publicado en The Astrophysical Journal Letters y, a partir de ahí, los medios se lanzaron a la ya tradicional carrera de publicar el descubrimiento a través de rápidas notas de prensa y artículos.
Los descubrimientos en la física de frontera no son fáciles de comunicar. Los avances científicos se producen a un ritmo vertiginoso y determinados campos, como la Astrofísica, están alcanzando niveles de complejidad que superan el conocimiento del gran público. Por ello, cada vez es más habitual que, días después de la aparición de una noticia, las principales revistas y sitios web científicos publiquen también un artículo, más divulgativo y simplificado, intentando explicar en qué consiste ese nuevo descubrimiento o qué implicaciones ofrece. Este es el caso de Nature, que publicó por primera vez el noticias sobre ondas gravitacionales y, al día siguiente, ofreció un texto aclarando puntos y explicando por qué es un avance importante. Del mismo modo, Space.com también ha publicado un artículo informativo.
En definitiva, la actualidad en los medios de comunicación es una carrera de velocidad por publicar cualquier noticia antes que nadie y, afortunadamente, profundizar y aclarar esa noticia días después. Es en estas “segunda noticia” donde los lectores pacientes suelen comprender el verdadero significado del descubrimiento. Y si queremos entender mejor el anuncio de NANOGrav debemos retroceder en el tiempo casi un siglo y volver a la típica frase de “Einstein tenía razón”.
Después de las teorías relativistas, se suele entender al Universo como una especie de lámina lisa, un lienzo elástico que se deforma por la masa de los objetos. Los físicos, incluido Einstein, se preguntan desde hace décadas qué pasaría con ese gran lecho elástico que llamamos tejido espacio-temporal si se produjeran eventos muy masivos, como la colisión de dos estrellas gigantescas o si chocan dos agujeros negros con masas enormes. se fusionarían. El espacio-tiempo se ajusta a estas ondulaciones y Einstein predijo que La interacción de objetos muy masivos provocaría ondas de gravedad, del mismo modo que si arrojáramos una piedra a un estanque en calma. Estas ondas gravitacionales, producidas por la deformación del tejido espacio-temporal, se moverían como ondas y, con los instrumentos adecuados, podríamos detectarlas.
En 2016, un siglo después de que Einstein publicara su teoría general de la relatividad, el experimento LIGO hizo el anuncio más esperado. Era el 11 de febrero, a las 16.30 horas, David Reitzer, director ejecutivo del experimento LIGO, apareció sonriendo en la sala de prensa y con tono lento pronunció sonriendo las siguientes palabras: “Señoras y señores, hemos detectado ondas gravitacionales… lo hemos conseguido.”. Hace 1.300 millones de años, un par de grandes agujeros negros colisionaron, se fusionaron formando un sol y liberaron una enorme cantidad de energía que hizo tambalear el tejido del espacio-tiempo. Los interferómetros láser de LIGO son tan avanzados que detectan incluso el más mínimo movimiento en esa suave lámina cósmica. Sus láseres actúan como boyas flotantes y pudieron detectar ondas en el espacio-tiempo producidas por las olas creadas por las “piedras gigantes de la masa de los agujeros negros”…
Fue un momento especial para la física. Ese anuncio abrió las puertas a una nueva forma de mirar (o mejor dicho, escuchar) el Cosmos. La mayor parte del conocimiento que tenemos sobre el Universo se ha adquirido analizando la luz de las estrellas, galaxias… ahora, gracias a las ondas gravitacionales, Tenemos otra forma de entender la naturaleza de los grandes fenómenos cósmicos. Lo que nos lleva al anuncio de hoy realizado por NANOGrav.
Lo hemos vuelto a hacer… hemos vuelto a detectar ondas gravitacionales. Pero hay dos cosas importantes: en esta ocasiónTambién es novedoso y sorprendente las diferentes ondas y el método utilizado.
En 2016, la detección provino de un evento específico, dos agujeros negros fusionándose, liberando energía y emitiendo una gran onda gravitacional. En el anuncio de NANOGrav, los autores hablan de un “fondo cósmico de ondas gravitacionales”, un zumbido, incluso una sinfonía. Agujeros negros supermasivos, quásares que liberan energía, galaxias enteras que chocan entre sí, hacen vibrar el tejido espacio-temporal y crean un “clamor gravitacional que recorre el Universo”.
¿Y cómo lo han detectado? Aquí viene otra genialidad del proyecto NANOGrav porque, en lugar de utilizar instrumentos láser como en LIGO, lo que han hecho es utilizar datos acumulados durante 15 años de estrellas púlsar.
Los púlsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas con un giro tan rápido y preciso que los físicos los llaman, poéticamente, «los faros del Universo». Estas estrellas pueden girar cientos de veces por segundo., emitiendo pulsos de luz tan precisos que cuando fueron descubiertos muchos pensaron que eran signos de alguna civilización extraterrestre. Gracias a su precisión, estas balizas cósmicas también pueden utilizarse como “relojes universalesY esta cualidad es la que han aprovechado los físicos de NANOGrav para detectar variaciones minúsculas pero consistentes con la emisión de una onda gravitacional.
“El equipo de NANOGrav, en esencia, ha creado un detector de escala galáctica «que revela las ondas gravitacionales que impregnan nuestro universo», explica el director de la NSF, Sethuraman Panchanathan. En el titular de este artículo decía que los físicos estamos entusiasmados, y no es para menos: estamos ante un avance fascinante en la Astrofísica, un descubrimiento que nos acerca a una comprensión global de los grandes fenómenos físicos del cosmos.
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Referencias científicas y más información:
Castelvecchi, Davide. «Ondas gravitacionales gigantes: por qué los científicos están tan entusiasmados». Naturaleza (2023) DOI:10.1038/d41586-023-02203-6.
Roberto LeaEl universo está lleno de ondas gravitacionales. He aquí por qué los científicos están tan entusiasmados con el descubrimiento.”Espacio.com
Agazie, Gabriella, et al. «El conjunto de datos de 15 años de NANOGrav: evidencia de un trasfondo de ondas gravitacionales». The Astrophysical Journal Letters (2023), DOI: 10.3847/2041-8213/acdac6.