Confirmada la primera detección directa de ondas gravitacionales

La expectación era máxima en todo el planeta. A las 16:30, hora española, miles de científicos, periodistas y público interesado en general se conectaron al «streaming» de la National Science Foundation para escuchar lo que tenían que decir los científicos de la colaboración LIGO, dos detectores gemelos operados por el MIT y el Caltech y cuya principal misión es la de localizar las esquivas ondas gravitacionales predichas hace justo un siglo por la Relatividad General de Einstein. Muchos dudaban. Otros, sin embargo, llevaban semanas enteras recopilando rumores, mails furtivos y todo tipo de indicios indirectos que hablaban de un hallazgo histórico.

Y en efecto, así fue. «Señoras y señores, hemos detectado ondas gravitacionales. Por fin lo hemos conseguido. Proceden de dos agujeros negros en plena colisión» , afirmó David Reitze, director ejecutivo de Ligo, nada más tomar el micrófono. «Fue exactamente como predijo Einstein -añadió el investigador-. La señal procede de dos agujeros negros en rotación cuyo movimiento está deformando el espacio tiempo. Tienen unas 30 masas solares y están a 1.300 millones de años luz de nosotros».

«Hace 400 años -afirmó Reitze- Galileo apuntó un telescopio hacia el cielo e inauguró la Astronomía moderna. Hoy estamos ante un nuevo comienzo de la Astronomía». De hecho, después de un siglo de especulaciones científicas y algún anuncio fallido, esta es la primera vez que se consigue una detección directa de ondas gravitacionales. «Y lo hemos hecho - aseguró Reitze- observando dos agujeros negros que están en plena colisión, que son precisamente una de las mejores fuentes de ondas gravitacionales de existen. Los dos agujeros negros tienen treinta veces la masa del Sol y se mueven uno alrededor de otro a la mitad de la velocidad de la luz. Al hacerlo, distorsionan el espacio, haciéndole vibrar». Esas vibraciones son, precisamente las que han detectado los investigadores. Y ello a pesar de que son extremadamente pequeñas, miles de veces inferiores al diámetro de un cabello humano.

«Desde hace mñas de 40 años concluyó el científico- estamos haciendo experimentos para detectar estas ondas, y para conseguirlo se han desarrollado generaciones enteras de nuevos instrumentos y tecnología. Creo que esto es grande, porque a partir de ahora podremos escuchar las ondas gravitacionales ¿Qué nos deparará el futuro?».

Gabriela González, portavoz de la colaboración Ligo, aseguró por su parte que están «tremendamente orgullosos de este gran hallazgo». La investigadora explicó que Ligo cuenta con dos laboratorios gemelos en Estados Unidos, uno en Livingston, Lousiana, y el otro en Handford, Washington, en el otro extremo del país.

El 14 de septiembre de 2015 se detectó una señal en Livingston que indicaba una posible detección. Apenas siete milisegundos después la misma señal fue recogida también en el laboratorio de Handford, a miles de km de distancia. «Era la señal que esperábamos -asegura González-. Procedía de dos agujeros negros que se estaban fusionando a 1.300 millones de años luz de distancia. Y nosotros pudimos "escuchar" esa señal. Es la primera de las muchas que llegarán. Ahora sabemos cómo escuchar el Universo». Gracias a esa señal, los investigadores pudieron localizar su lugar de procedencia, en la dirección de las Nubes de Magallanes, y calcular su masa aproximada. En el trabajo colaboraron otros detectores de todo el mundo, entre otros el europeo Geo 600.

Rainer Weiss, del MIT y uno de los fundadores de Ligo, contó la historia de los instrumentos que han permitido esta hazaña científica. Para demostrar lo que son las ondas gravitacionales, mostró una red de plástico que estiraba y encogía entre sus manos. «Esto es lo que hacen las ondas gravitacionales con el espacio», dijo el investigador.

En 1916, Einstein llegó a la conclusión de la existencia de estas ondulaciones en el tejido espacio temporal sin tener a su alcance ninguno de los instrumentos de observación que existen en la actualidad. Mucho después, los astrónomos empezaron a localizar agujeros negros, y a estudiarlos. Y, entre otras cosas, a tratar de averiguar si, efectivamente, éstos objetos podían emitir ondas gravitacionales.

Weiss explicó después el funcionamiento de los detectores. Y para ello utilizó otro «truco», mostrando un espejo sujeto con cuerdas y suspendido en el aire como si fuera un péndulo. «El sistema de cuatro suspensiones de LIGO -explicó-, evita que se detecten vibraciones no deseadas y que proceden de otras fuentes»

Le tocó después el turno a Kip Thorne, del Caltech, también co-fundador del experimento Ligo y conocido por el gran público por su colaboración comoasesor científico de la película Interstellar. «Hemos conseguido dar respuesta a una pregunta que tenía cien años» dijo. «A principios de la década de los 2000 se instalaron los primeros interferómetros. Hasta ahora habíamos observado que el espacio tiempo era un lugar muy calmado, sin olas, como un mar siempre en calma. Hasta que en 2014 logramos detectar las primeras ondas gravitacionales. A partir de ahí, siguieron años de investigación para limpiar todos los ruidos, amplificar la señal, hacer cientos de simulaciones de la pareja de agujeros negros y estar seguros de que lo que habíamos visto era realmente lo que creíamos que era».

Durante la colisión entre dos agujeros negros se libera una enorme cantidad de energía, que tiene el efecto de «sacudir» el espaciotiempo" y transmitir a través de él ondas gravitacionales. «Si observamos el cielo en luz visible -explica Thorne-, todo parece tranquilo. Pero en el rango de las ondas de radio la historia cambia por completo. Pero con las ondas gravitacionales no se estudia la luz, ni ningún otro tipo de radiación. Se trata de una ventana completamente dierente. Tenemos ondas con periodos de milisegundos, de días, de años o de décadas».

«Se trata de un anuncio histórico en el que han trabajado cientos de personas durante décadas», dijo por su parte France Cordova, la directora de la National Science Foundation. «En los años que vendrán, tendremos toda una nueva generación de observaciones, completamente nuevas y que nos permitirán estudiar lo que hasta ahora nunca nadie había podido. Descubrimientos como éste no se hacen todos los días, más bien son muy raros y se dan una vez cada muchos años».