Los detectores de las ondas gravitacionales predichas por Einstein

Cien años después de la predicción de la perturbación de tiempo-espacio por el científico alemán, los detectores construidos para descubrirlas, llegaron a la sexta.

Animación de la fusión de dos estrellas de neutrones. Agencia Sinc - Karan Jani, Georgia Tech.

El LIGO en Estados Unidos y el Virgo en Europa son los potentes detectores de ondas gravitacionales que juntos, al capturar repetidamente estas ondulaciones del espacio-tiempo, revolucionan la física (Lea: Nobel por captar ondas gravitacionales). 

El instrumento estadounidense LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), compuesto por dos instalaciones separadas, permitió el 14 de septiembre de 2015 la primera observación directa de estas ondas que Albert Einstein predijo en su teoría de la relatividad general.

El Virgo, ubicado cerca de Pisa en Italia, reactivó en agosto de 2017 su funcionamiento tras varios años de trabajos de mejoras y ahora participa en la investigación de las ondas gravitacionales. Ambos detectores trabajan en estrecha colaboración. 

Las cuatro primeras series de ondas gravitacionales detectadas resultaron de la fusión de agujeros negros que no emiten luz (Lea: Detectada la cuarta onda gravitacional). 

La quinta, anunciada el 13 de noviembre y realizada por ambos instrumentos, fueron ondas gravitacionales producidas por la colisión de dos estrellas de neutrones, pequeños cuerpos celestes muy densos. La última detectada fue tres días después, el 16 de noviembre, según BBC Mundo. 

Tanto el LIGO como el Virgo están compuestos por interferómetros láser, que permiten mediciones extremadamente precisas aprovechando las interferencias de las ondas y las propiedades de la luz.

Lea más: Detectan luz en ondas gravitacionales y abren una nueva ventana para estudiar el universo.

Estos interferómetros gigantes ultra sensibles consisten en dos brazos perpendiculares, unos túneles de varios kilómetros de largo (4 kilómetros el LIGO y 3 el de Virgo) en los que circula un rayo láser que se refleja en cada extremo sobre espejos. 

El rayo se separa en dos, cada uno de los cuales viajan varios kilómetros a través de los tubos al vacío perpendiculares entre sí. Cuando golpean los espejos, estos haces rebotan y hacen el camino a la inversa, causando interferencia. 

Al pasaje de una onda gravitacional, las longitudes recorridas por los dos rayos láser varían y el fenómeno de interferencia se modifica, lo que permite que sea detectado y medido. 

Las dos instalaciones de LIGO están separadas por 4.000 kilómetros, una en Livingston, Luisiana, en el sur de Estados Unidos, y la otra en Hanford, en el estado de Washington, noroeste. 

Lea más: ¿A quién le importan las ondas gravitacionales?

El LIGO, que implica a unos 1.200 científicos de todo el mundo, es financiado por la National Science Foundation (NFS) y dirigido por el Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). 

El Virgo fue construido hace un cuarto de siglo por el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) en Francia y el Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italia. Reúne a más de 280 físicos, ingenieros y técnicos de 20 laboratorios europeos, incluidos seis en Francia, ocho en Italia y dos en Holanda.