La última prueba del universo que Einstein imaginó

Todo indica que hoy se anunciará un descubrimiento que la ciencia estaba esperando hace décadas y que permitirá estudiar el espacio de una forma más precisa: el hallazgo de las ondas gravitacionales. Es el último eslabón de la teoría de la relatividad que Einstein formuló hace cien años.

Si son ciertos los anuncios que varios astrofísicos vienen replicando en Twitter desde el pasado martes haciendo eco a un rumor que nació en Canadá, hoy la ciencia conocerá una noticia que ha estado esperando por cien años: el descubrimiento de las ondas gravitacionales, un fenómeno que predijo Albert Einstein en su teoría de la relatividad y que de comprobarse abrirá una nueva puerta para el estudio del universo.

Hasta el momento, entre el gremio de astrofísicos nadie ponía en duda la existencia de ese fenómeno, pero no había podido ser corroborado. Por eso, el correo que se coló a principios de esta semana dejó pasmado a más de un científico: “Primicia… A alguien le va a llegar un Nobel”, aparecía en el asunto de un email de Clifford Burgess, físico teórico de la Universidad McMaster en Hamilton (Canadá). “El rumor sobre LIGO –decía más abajo– parece real. Y al parecer va a salir el 11 de febrero en la revista Nature (sin duda con un comunicado de prensa). Deben estar atentos. Los espías que han visto el paper dicen que han logrado observar ondas gravitacionales de un agujero negro binario… Aparentemente la señal es espectacular… Woohoo! (Espero)”.

Una imagen con esas palabras es la que han replicado cientos de usuarios en la red social en los últimos tres días, a la espera de que hoy, a las 10:30 a.m. (hora colombiana), se confirme el hallazgo. A esa hora, el equipo del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO, por sus siglas en inglés), empezará desde Washington, Estados Unidos, una videoconferencia donde dejará los puntos claros.

De ser cierto el rumor, como parece serlo, dice Héctor Rago, doctor en ciencias físicas y profesor invitado del Grupo de Investigaciones en Relatividad y Gravitación de la Universidad Industrial de Santander (UIS), se abrirá una nueva ventana de la astronomía. “Es el inicio de un nuevo camino para entender el universo”. 

Una búsqueda de 100 años

A finales de noviembre de 2015 el mundo entero celebró el primer siglo de la Teoría de la Relatividad. Hace cien años, recordaron todos, Einstein había removido los cimientos de la física con una presentación en Berlín que desde entonces se convertiría en uno de los soportes más sólidos para entender el universo.

Entre sus puntos claves había uno que aunque nadie daba por falso, comprobarlo había sido tema de décadas: las llamadas ondas gravitacionales que, en palabras de Juan Diego Soler, astrofísico colombiano radicado en Francia, “son mensajeras de fenómenos que suceden en lugares muy lejanos y revelan la naturaleza misma de los eventos que dan forma al universo”. En otras palabras, el descubrimiento de esas ondas permitiría darle sustento a la teoría de la inflación cósmica y el Big Bang. Esa es una de las mejores ideas que tenemos sobre cómo nuestro universo alcanzó su tamaño y cuál fue el origen de su estructura.

Pero saltándonos la complejidad teórica que esconden (como que esas ondas se propagan a una velocidad que coincide con la de la luz), estas ondas solo se detectan cuando son producto de eventos muy violentos: colisiones entre agujeros negros, el momento en que un agujero negro se traga a una estrella, la explosión de una supernova o el estallido que dio origen al Big Bang.

De hecho, hace un par de años el gremio científico se escandalizó cuando uno de los observatorios más potentes (el Bicep2, ubicado en el Polo Sur), anunció el descubrimiento de las ondas gravitacionales que se formaron una trillonésima de una trillonésima de segundo después del Big Bang. Pero todo, como se supo luego, había sido un fiasco: entre sus mediciones se había cruzado polvo interestelar que no es más que fragmentos compuestos de carbono y silicio y similares al humo del cigarrillo. (Ver 'Un descubrimiento 'precipitado')

Esa, hasta entonces, había sido la aproximación más cercana de la ciencia a ese fenómeno, que en algún momento pareció más un asunto de ciencia ficción. Rago, por ejemplo, recuerda que alguna vez Kip Thorne, genio de la astrofísica moderna y quien le habla al oído al gobierno de Barack Obama sobre los posibles rumbos de sus políticas espaciales, les dijo en los años noventa a varios astrofísicos que si no eran capaces de capturar esas ondas, los relativistas se podrían ir a sembrar papa. Thorne fue quien asesoró a Christopher Nolan para que pudiera darle forma a la película Interestellar.

Pero ahora, más que un rumor que empezó con un correo electrónico, la noticia parece venir con mucha certeza. Y lo es, en parte, porque detrás de ella están un par de sofisticados aparatos: dos interferómetros compuestos por dos túneles de cuatro kilómetros de largo y que utilizan algunos de los láseres más precisos del planeta. Se trata de dos detectores ubicados en Washington y Luisiana que son ultraprecisos. Tanto, cuenta Rago, que son capaces de medir distancias con una precisión del orden de fracciones de un núcleo atómico. Y lograr esa exactitud ha sido desde tiempos de Einstein la principal dificultad. Pero LIGO parece haberla resuelto. Tal fue su avance, que desde hace unos meses quienes están al frente cambiaron su nombre por Advanced LIGO, algo así como “LIGO recargado”.

Y, al parecer, lo que captaron esos aparatos, dice Soler, fueron ondas provenientes de la fusión de dos agujeros negros con masas tan grandes como decenas de veces la de nuestro Sol, y no del Big Bang. “Esa, posiblemente, es el tipo de señal observada por LIGO y que se anunciará en la rueda de prensa que prepara la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) de los Estados Unidos. De confirmarse este hallazgo, no solamente se probaría directamente una de las consecuencias más interesantes de la relatividad general de Einstein. Nos hará falta expandir nuestra intuición desde ya para imaginar el universo que van a explorar nuestros hijos”.