Ondas gravitacionales: TODO lo que deberías saber

Ya es oficial, se ha confirmado que el experimento LIGO ha encontrado señales de ondas gravitacionales; a estas alturas lo sabe ya casi todo el mundo. Si no hace mucho os pedíamos cautela ante los rumores que apuntaban a este descubirmiento, hoy os pedimos alegría, regocijo, difusión. Hoy es un gran día para la ciencia y para la astrofísica y la cosmología en particular. LIGO se abre un hueco en la historia al ser la primera colaboración es descubrir las esquivas ondas gravitacionales que con tanto empeño llevababmos años buscando.

LIGO abriendo el camino a LISA pathfinder y compañía

El observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser (LIGO en ingles) abre con este descubrimiento un camino que mucho gente ha estado y sigue en la actualidad buscando: el análisis de la ondas gravitacionales. LISA pathfinder, eLISA, BICEP2, los PTA… son muchos los experimentos creados para descubrir y analizar esta ondas gravitacionales  que hasta ahora no eran más que una suposición teórica. Hoy LIGO ha mostrado el camino para lo que puede ser una de las etapas más apasionantes de la cosmología moderna y ahora vamos a ver por qué.

Aquí en Medciencia ya os hemos hablado largo y tendido sobre las ondas gravitacionales; desde la supuesta detección de las mismas por BICEP2 que no llegó a tener confirmación hasta el sistema de detección que utiliza LIGO para (esta vez de verdad) descubrir estas esquivas ondas gravitacionales, pasando por la explicación detallada de qué son estas perturbaciones del espacio tiempo o incluso adelantaros los rumores que apuntaban a este descubrimiento, mucho antes de la confirmación oficial. Sin embargo, hay algo en lo que no se hace mucho hincapié y que casi todo el mundo pasa por alto: ¿Por qué son tan importantes las ondas gravitacionales?

LIGO y las ondas gravitacionales

Vamos a empezar por lo más sencillo y cotidiano, las ondas. Hay muchos tipos de ondas que encontramos en nuestro día a día, ya sean de sonido, electromagnéticas (luz, microondas, radio…) o incluso sísmicas. Ahora imaginemos que no pudieramos percibir uno de estos tipos de ondas, imaginemos que no podemos ver, que estamos ciegos. Ciertamente podemos oir, incluso podemos tocar, oler, saborear… y de esta forma hacernos una idea bastante buena de cómo es el mundo a nuestro alrededor. Sin embargo, en el momento en el se nos permita ver, nos daremos cuenta de todo lo que nos perdiamos.

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Ciertamente el ciego puede tener un conocimiento práctico del mundo que le permita vivir sin problemas… pero hasta que no es capaz de ver la luz no puede si quiera imaginarse los colores, percibir la belleza de una pintura o la utilidad de una cámara de fotos. Esto que parece un cuento malo, es exactamente lo que ocurre con LIGO y las ondas gravitacionales. Por eso descubrir este tipo de ondas nos abre las puertas a un nuevo universo mucho más rico y completo de lo que podamos imaginar y con mucha más información sobre su origen, su futuro… y todo, desde hoy, gracias a LIGO. y a su ingenioso sistema de detección.

¿Qué son las ondas gravitacionales y para qué servirán?

La ventaja que tiene LIGO y los físicos en general, es que ya saben por dónde empezar a buscar y saben qué tipo de información pueden aportarnos estas ondas gravitacionales. Una de sus principales ventajas frente a la luz y al resto de ondas electromagnéticas es que no se pueden frenar, ni decelerar. Las ondas gravitacionales son pequeñas vibraciones en una “malla” de 4 dimensiones que llamamos espacio-tiempo en la que se encuentra todo, sin excepción. Estas perturbaciones tienen efectos en los cuerpos que atraviesan, pero siempre viajan a la velocidad de la luz sin perder apenas energía.

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Esto significa, entre otras muchas cosas, que podemos ver los agujeros negros de una forma mucho más directa (que es justo lo que ha conseguido LIGO en este primer descubrimiento), pero además significa que podemos mirar hacia atrás en el tiempo mucho más allá de lo que podíamos hasta ahora. Esto puede sonar a magia, pero en seguida vais a ver que no lo es. Puesto que la luz viaja a una velocidad finita, la luz que vemos ahora se emitió antes de que llegue a nosotros, fácil, ¿no? Pues en la escala del universo, eso significa que si miramos muy lejos podemos ver el comienzo del Universo, hace 13.800 millones de años.

El problema es que por mucho que miremos, con las ondas electromagnéticas no podemos ver más allá de lo que se llama el fondo cósmico de microondas. Esto se debe a que antes de ese momento el universo era tan denso que era totalmente opaco a cualquier onda electromagnética por lo que nada podía salir de allí y llegarnos. Sin embargo, las ondas gravitacionales no se puden tapar y pudieron escapar de ese sitio mucho antes para llegar a nosotros ahora. Esto, que LIGO a confirmado que existen (aunque no haya detectado ondas gravitacionales de esta parte del Universo) es la clave para entender mejor cómo se formó el universo.

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Mucho trabajo hay por hacer y muchos descubrimientos vendrán con el tiempo; hoy lo importante es que sabemos que la teoría de la relatividad está más viva que nunca, que las ondas gravitacionales existen y, de paso, que LIGO se llevará el premio Nobel de física 2016.

Una vez me dijo un profesor: “Son muy buenos tiempos para hacer física, porque tenemos tantas dudas y sabemos tan bien a dónde mirar, que las respuestas están al llegar”. Pues uno de esas respuesta ya ha llegado, alegría y regocijo, que la física y el conocimiento humano acaba de dar un gran paso gracias a las Ondas Gravitacionales.

Publicación oficial LIGO | PRL