El pasado 11 de febrero del corriente se anunció la primera detección directa de las ondas gravitacionales provenientes del choque y fusión de dos agujeros negros, cada uno de 26 a 38 veces mayor que nuestro sol. Este choque liberó una enorme cantidad de energía que se trasladó en todas las direcciones a través del universo. Después de la Teoría General de la Relatividad, publicada en 1915, el universo se acepta como si fuera una inmensa sábana, a medida que nacieron los planetas, estrellas y demás cuerpos celestes, el peso de cada uno ellos fue causando hondonadas como si fueran pelotas de distintos tamaños que se van colocando en distintos puntos de la sábana, su tejido está constituido por “fibras” de espacio y tiempo, en vez de algodón o lino.
El choque ocurrió hace unos 1.3 billones de años. Próximas a la colisión las ondas son mayores, es decir, la “distancia” de un pico a un valle es más grande, pero al llegar a la Tierra las ondas son extremadamente débiles, muy difíciles de detectar, porque se requieren precisiones en las mediciones que no estaban disponibles hasta 2015. El grupo de científicos que las captó, lo hizo con dos aparatos trabajando al unísono, uno localizado en el Estado de Washington de los EE.UU., y el otro en el de Louisiana, 3,002 Kms de separación. Los aparatos se denominan interferómetros y fueron inventados por Albert Abraham Michelson en el siglo XIX.
Las ondas que produjo la fusión de esos hoyos negros tienen partes altas y otras bajas unas a continuación de la otra, una cresta es seguida de un valle, éste seguido por una cresta y así sucesivamente. Si una onda se encuentra con otra, ambas se componen de la forma siguiente: las “alturas” de las crestas se suman a las de otras crestas, o, a esas “alturas” se les restan las “profundidades” de los valles; los valles quedan afectados de la misma forma: valles con valles se suman, valles con cresta se restan. Así, al componerse dos ondas pueden resultar desde ondas más pronunciadas hasta una línea recta, en este caso, la onda es eliminada.
La onda gravitacional que llega al interferómetro es reflejada por un medio espejo en dos ondas iguales y perpendiculares que viajan dentro de dos conductos hasta llegar a otros dos espejos colocados a exactamente igual distancia al final de los tubos, estos espejos las devuelven al medio espejo que las había dividido, desde son reflejadas a un detector o “medidor” de ondas. El detector de ondas determina si las dos ondas reflejadas se han anulado o compuesto y en qué grado.
El paso de las ondas gravitacionales por la materia tiene la “gracia” de dilatarla y contraerla. Puesto que los conductos de los interferómetros son perpendiculares y además hay dos interfeómetros separados 3,002 Kms trabajando al unísono, los cuatro conductos se dilatan y contraen en diferentes tiempos y longitudes, por tanto, la ondas que llegan a los detectores de ondas son la composición de las dos reflejadas, cada una ligeramente diferente a la otra. La imagen que resulta es una medida de la intensidad de la onda gravitacional y de ella se deducen muchos detalles de los cuerpos que la produjeron.
Los hoyos negros nacen cuando el material fusionable de una estrella se acaba y el peso propio la hace colapsar sobre sí misma, consolidándose de tal manera que alcanzan una densidad extraordinaria, tan así que se genera una enorme atracción gravitatoria impidiendo que algo salga del agujero, en consecuencia, no sabemos nada de ellos.
Stephen Hawking reaccionó diciendo que la detección de ondas gravitacionales abría una nueva ventana para el estudio del universo ¿por qué lo dijo? Entenderlo requiere recordar cómo la Física Clásica determinó los componentes del modelo estándar: los electrones, neutrones, neutrinos, quarks, etc. Estos componentes generan las ondas electromagnéticas, estudiándolas se ha llegado, a lo largo de muchos años, al descubrimiento y características de cada una de las partículas del modelo estándar. Por similitud, se espera que el estudio de las gravitacionales permita “ver” dentro de los agujeros negros, de las supernovas y muy especialmente en los misterios de la Gran Explosión (Big Bang).