"Lo hemos conseguido", dijo en Washington David Reitze, director ejecutivo del Observatorio de Ondas de Interferometría Laser (LIGO), al comunicar oficialmente que había sido posible detectar las escurridizas ondulaciones gravitacionales teóricamente originadas por un gran cataclismo ocurrido en algún lugar del universo, distribuyéndose desde allí en todas direcciones del espacio: Ellas se podrían asemejar a las ondas expansivas que se producen al lanzar una piedra en la tranquilas aguas de un charco.
Durante los últimos quince años, los investigadores habían estado tratando de detectarlas sin tener éxito. Pensando que los cataclismos que constantemente estuvieran ocurriendo en lugares muy distantes del Universo, producirían ondas que alcanzarían a la Tierra, pero ya muy disminuidas por la distancia que deberían recorrer. Por ello se habían esmerado en construir instrumentos de alta precisión, capaces de detectar un cambio gravitacional en una escala equivalente a una fracción del ancho de un átomo
(Los físicos requieren de monstruosos laboratorios para dilucidar los misterios del Universo).
Fue justo a las 9:15 de la mañana, (6:51 hora de Chile) del día 14 de septiembre pasado, dos días antes de poner el LIGO en marcha después de una larga recesión y mientras se hacían calibraciones preliminares, que se hizo evidente la escurridiza señal que tantos años habían buscado. Ella no solo se percibió, sino que también fue escuchada, ya que las ondas tienen una frecuencia que se puede escuchar.
Ella debió viajar a través del espacio a la velocidad de la luz, durante más de mil millones de años. Es decir, el gran cataclismo se produjo en los tiempos que en la Tierra recién comenzaba la vida y sólo existían organismos unicelulares, que iniciaban el largo camino de la evolución.
Importancia del descubrimiento
"Esto es una revolución de la física, un hito sumamente importante, algo que los físicos esperábamos que fuera confirmado", declaró Gonzalo Palma, cosmólogo teórico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. Según él, "hasta ahora toda la información que teníamos sobre el origen de las galaxias y del Big Bang la hemos estado consiguiendo gracias a la luz que en sus diferentes longitudes de ondas podemos detectar: visible, infrarroja, ondas de radio rayos X etc. Pero ahora tenemos una fuente adicional, de la que hay que esperar mucho más". LIGO no sólo detecta ondas provenientes del impacto de la fusión de hoyos negros, sino también ondas de catástrofes producidas por la coalescencia de estrellas de neutrones, o de explosión de supernovas o de otras posibles fuentes que aún no imaginamos
(De acuerdo a su peso, es su destino: ser una estrella de neutrones o un hoyo negro). Según los expertos, no es que la onda gravitacional observada por LIGO sea la primera que se haya producido en mucho tiempo. Por el contrario, todo lleva a pensar que el Universo está bañado por ellas y que estas estarían constantemente expandiéndose, y de paso en su viaje, alcanzan y atraviesan al planeta Tierra.
Que es el LIGO y que pretende
Es un gran instrumento óptico de precisión, desarrollado por los institutos tecnológicos de California (Caltech) y Massachusetts (MIT) y la Colaboración Científica LIGO, en la que participan unos 1.000 investigadores de 15 países. La instalación consta de un detector láser con forma de L, donde cada brazo tiene una longitud de cuatro kilómetros de largo.
(Ondas gravitacionales, ecos del universo). En este aparato, la luz proviene de un láser que se separa en dos rayos que viajan en ángulo recto, respecto uno de otro (ver figura). Al final de los brazos estos son reflectados por espejos colocados a igual distancia. Los rayos que vuelven son recombinados para producir un pattern de interferencia, similar a las franjas brillantes y oscuras que se ve cuando la luz pasa a través de dos estrechos cortes paralelos. Si cambia la longitud de cualquiera de los brazos, un rayo se retrasa respecto al otro, cambia el pattern de brillantez y oscuridad. La diferencia entre los dos rayos (que es dos veces la diferencia en la longitud de los dos brazos) se puede calcular por el cambio en el pattern de interferencia.
La instalación completa consta de dos detectores idénticos, ubicados en los extremos opuestos del país (USA), uno en Luisiana y otro a 3.000 kilómetros de distancia, ubicado en el estado de Washington. Cada uno de estos detectores había estado buscando ondas gravitacionales desde el año 2002. Fue ahora en septiembre del 2015 que comenzó a funcionar el "LIGO avanzado" con una versión mejorada del detector que multiplicaba por 10 la sensibilidad de los brazos láser y por lo tanto la distancia a la que podían captar ondas gravitacionales. En la actualidad cada uno es capaz de identificar diferencias en la longitud de los brazos láser equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico, según LIGO.
La razón por la cual se necesitan dos detectores iguales ubicados a 3000 kilómetros de distancia, es preventiva, para así evitar señales falsas positivas causados por cualquier vibración local como terremotos, tráfico o fluctuaciones del mismo láser. De este modo el paso de una onda gravitacional debe causar una perturbación exactamente igual en Luisiana que en Washington.
¿Qué se espera de todo esto?
Con toda esta instalación no se ha hecho más que empezar. Con la configuración actual, LIGO puede ver a una distancia de unos 1000 millones de años luz de la Tierra. El equipo ya está haciendo nuevas mejoras tecnológicas para aumentar su sensibilidad. En el mismo año se espera que la Agencia Espacial Europea comience a funcionar un detector VIRGO que debería también captar señales gravitacionales, que se espera que comience a funcionar en el transcurso del año 2016. Como ocurre con la ciencia, "se espera que comiencen a verse cosas que no se esperaban. Hasta ahora lo que conocemos del cosmos es sólo un 5%.