El anuncio de que se consiguió detectar por primera vez de manera fehaciente, y no por deducción sino en forma directa, las cuasi invisibles ondas gravitacionales, tal como Albert Einstein lo predijo hace un siglo mientras llevaba a cabo su indagación del comportamiento de la luz y la materia dentro del tejido inextricablemente unido que llamamos espacio-tiempo, es sin duda un hito en la ciencia cosmológica, pues no solo impulsa la observación del espacio profundo y abre un nuevo campo de investigación (la astrofísica de las ondas gravitacionales), sino que le pone sonido ambiental a algo que hasta ahora solo podíamos observar en silencio. El cine cósmico mudo ha muerto, ¡viva el sonido del espectáculo ondulatorio!
Las ondas gravitacionales son distorsiones que perturban el tejido espacio-temporal y representan un tipo de movimiento curiosa y aparentemente efímero, algo que invade nuestros sentidos en forma de sonidos, de luz (con su comportamiento dual), de viento y que Heráclito definió muy bien: nada permanece, todo cambia, todo es flujo y reflujo sin comienzo ni final. Sin embargo, mientras que en nuestro mundo macroscópico existe una marcada frontera entre las ondas y las partículas, en el ámbito microscópico esta distinción se difumina y tenemos que aceptar ambas descripciones para referirnos al mismo objeto. Es como cuando los humanos aprendimos que un mamífero también puede ser un reptil.
Separados por tres mil kilómetros de distancia, los estados norteamericanos de Washington y Lousiana albergan dos enormes y extremadamente sensibles observatorios LIGO (Laser Interferometer Gravitational Observatory), cuyos espejos de interferencia y láseres descubrieron ondas gravitacionales con una diferencia de milisegundos. En 2005, cuando empezó el experimento se pensaba que estas ondas podían tener su origen o bien durante la fusión (coalescencia) de dos hoyos negros o un par de enanas blancas, –debido a la vibración o rotación de estrellas de neutrones que se hallan en frenética actividad– o durante la explosión de una supernova cuyo contorno no es esférico sino que presenta grumos. También podría tratarse de movimientos catastróficos de la materia y la energía –por ejemplo. durante la eclosión de galaxias primitivas– en algún momento después del Big Bang..
Los investigadores de LIGO concluyeron que las ondas detectadas eran consecuencia de la fusión de dos hoyos negros. Por coincidencia, el sábado pasado se anunció que el telescopio Hubble había fotografiado un hoyo negro varias miles de veces mayor que nuestro sol.
Entre los dispositivos de estos observatorios se incluyen sismógrafos, magnetómetros, micrófonos ultrasensibles y detectores de rayos gamma a fin de “atrapar” las señales consideradas como “ruido”, esto es, las que no son producto de un efecto gravitacional. Así se identifican las ondas que podrían tener su origen en movimientos telúricos, la acción del viento, el paso de camiones de carga y actividades agrícolas cerca de la zona donde se encuentran las instalaciones, incluso se capta la vibración molecular de los espejos del dispositivo, y se eliminan. Además, los espejos y láseres se encuentran en un vacío máximo, prístino, con objeto de eliminar átomos de oxígeno y electrones que pudieran vibrar o pasar por ahí y “engañarlos”. El 14 de septiembre de 2015 a las 9:45:59 GMT el observatorio de Louisana registró vibraciones inusuales, siete milisegundos más tarde el observatorio de Washington obtuvo datos similares. Las gráficas del paso de las ondas gravitacionales son asombrosamente parecidas.
Luego de trabajar de manera ardua en una demostración matemática elegante y estéticamente viable, Einstein propuso que objetos masivos en franca aceleración (como dos estrellas de neutrones o un par de hoyos negros en órbitas dependientes) podrían distorsionar el tejido espacio-temporal, como si se tiraran piedritas en un lago tranquilo, provocando con ello olas que se propagan por el universo a la velocidad de la luz. Dado que cada onda tiene su propio tono, también podemos escucharlas. Gracias a los experimentos de Hanford y Livingston se puede conocer la información que llevan impresa las ondas gravitacionales sobre aquellos eventos cataclísmicos, la cual resultará de gran valor a fin de conocer más sobre la naturaleza intrínseca de la gravedad.
Para el matemático Ian Stewart, la imagen que Isaac Newton construyó del universo físico que habitamos es una aproximación bastante buena pero no una descripción exacta. Einstein dedicó muchos años a encontrar exactitudes. De ahí que demostrar cómo la luz y las ondas electromagnéticas en general actúan en “algo”, en un medio tangible, descolocó a los físicos y astrónomos de principios del siglo XX, quienes se negaban a aceptar la idea de un “campo gravitatorio” dado que no explicaba nada y nadie sabía qué era.
Si un físico pretende ser heredero de la filosofía natural que practicaron Galileo, Newton y Maxwell entre otros, no debe bastarle con hacer bien los cálculos, tiene que saber interpretarlos, y eso fue lo que hizo Einstein con las diferencias entre lo que la cosmología newtoniana dictaba en ese entonces y las observaciones astronómicas de la época. Einstein, en palabras de Stewart, entendió que las nuevas matemáticas debían ser una descripción genuina de la realidad, con el mismo estatus filosófico que había sido acordado para la descripción newtoniana reinante, pero proporcionando una concordancia mejor con los experimentos. Era (y sigue siendo) física real.
escritor y divulgador científico. Su libro más reciente es Nuevas ventanas al cosmos (loqueleo, 2020).
