Una nueva era en la astronomía
El Premio Nobel de Física 2017 ha sido concedido a los fundadores de LIGO por la primera detección directa de ondas gravitacionales emitidas en la fusión de dos agujeros negros
Dos enormes interferómetros en Washington y Luisiana (EE UU) detectaron el pasado 14 de septiembre de 2015, por primera vez en la historia, la emisión de ondas gravitacionales generadas en los últimos instantes de la fusión de dos agujeros negros de unas 30 masas solares cada uno, abriendo una nueva era de la astronomía y la cosmología.
El 11 de febrero de 2016 pudimos seguir en directo la rueda de prensa que los fundadores del experimento, Reiner Weiss, Ronald Drever y Kip Thorne, dieron en Washington, en la sede de la National Science Foundation estadounidense, describiendo la detección de la señal inequívoca, por lo que los investigadores de la colaboración LIGO sabían que estaban ante un hito de la historia de la ciencia. Tal hazaña acaba de ser galardonada con el Premio Nobel de Física.
Esta primera detección es el comienzo de una nueva era de la astronomía. Si el siglo XX fue el siglo de la exploración del universo gracias a las ondas electromagnéticas de todas las frecuencias, de radio a los rayos gamma, este siglo XXI seremos capaces de explorar el universo con una nueva sonda, las ondas gravitacionales. Nos va a permitir explorar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura. En concreto, la emisión de ondas gravitacionales es tan precisa que podemos calibrar las fuentes con nuestros conocimientos de relatividad general y, por tanto, podemos usar estos eventos de fusión de agujeros negros como “sirenas estándar” para determinar con precisión las distancias a las galaxias lejanas, similar a lo que hacemos ahora de forma rutinaria con las supernovas. De esta manera, es posible deducir el contenido de materia y energía que da lugar a la expansión acelerada del universo, y descubrir, por ejemplo, la naturaleza del campo responsable de dicha aceleración.
Por otra parte, la precisión de las medidas hechas por estos detectores es tan extraordinaria que podemos usar estas observaciones para testar la teoría de la relatividad general en régimen de campo fuerte y plantearnos la posibilidad de que en un futuro detectemos pequeñas desviaciones respecto a las predicciones de la relatividad general, que nos indiquen la necesidad de buscar una teoría de la gravedad más allá de esta, posiblemente con nuevos efectos de gravedad cuántica.
El avance tecnológico que ha sido necesario para llegar a construir el experimento LIGO será el precursor de desarrollos aún más novedosos, con nuevos materiales y tecnologías, para explorar la detección de ondas gravitacionales a todas las frecuencias posibles, incluso aquellas que podrían darnos información de los primeros instantes del universo y de la naturaleza de la materia oscura.
Acabamos de entrar en una nueva era.
Juan García-Bellido es investigador del Instituto de Física Teórica UAM/CSIC
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