16 de marzo de 2016
16.03.2016

Enrique Fernández abre la nueva ventana para observar el Universo

El catedrático de Física de Partículas de la Autónoma de Barcelona explica el hallazgo de las ondas gravitacionales que ya predijo Einstein

16.03.2016 | 03:53

El físico asturiano Enrique Fernández Sánchez guió ayer a los asistentes a la I Semana de la Ciencia -que se celebra en las renovadas instalaciones de Club Prensa Asturiana de LA NUEVA ESPAÑA- a través de un viaje apasionante que comenzó hace cien años con las teorías que alumbró Albert Einstein en una discreta oficina de patentes de Berna y nos lleva a mirar a miles de años luz para tratar de desentrañar los grandes misterios del Universo.

La última gran etapa de ese viaje, y en ella se centró este catedrático de Física de Partículas en la Universidad Autónoma de Barcelona nacido en Sietes (Villaviciosa), es la constatación de la existencia de las ondas gravitacionales, esas perturbaciones que se producen en el Universo cuando una gran cantidad de masas se mueven de una manera acelerada. Ondas que, de manera análoga a las que se producen en la superficie del agua cuando arrojamos una piedra, son capaces de estirar y encoger el espacio y el tiempo. El éxito alcanzado por el equipo del experimento LIGO en la detección de estas ondas se ha convertido en el descubrimiento científico de lo que va de siglo y, según precisó ayer Fernández Sánchez en un salón abarrotado, nos va a proporcionar "otra manera de observar el Universo. Esto nos abre una nueva ventana para poder ver los fenómenos cósmicos que no sea a través de la luz, que es lo que estábamos utilizando hasta ahora".

Antes de llegar al momento en el que el equipo del LIGO constató la existencia de unas ondas sobre las que el propio Einstein tenía sus dudas, pese a que sus ecuaciones las predecían, Enrique Fernández fue desgranando los distintos aspectos de las teoría de la relatividad, el nuevo enfoque del Universo cuya formulación acaba de cumplir cien años. Así, fue detallando cómo los fenómenos observados dependen del punto de vista observador, un marco teórico donde el espacio y el tiempo se mezclan de tal manera que, por ejemplo, dos relojes se mueven a distinta velocidad según el estado de movimiento del portador. Y de ahí (la relatividad especial) pasó a la teoría de la relatividad general, que nació "del pensamiento más importante que Einstein tuvo en su vida" y que brotó cuando se imaginó a una persona en caída libre dentro de un ascensor y en cómo ésta percibe que su peso desaparece, que para ella no hay gravedad y que, por tanto, la gravedad podría anularse con un movimiento acelerado. Y de ahí a concluir que "las cosas se mueven en el espacio no porque haya gravedad, sino porque el espacio se deforma". "Newton diría que la masa crea gravedad y esa gravedad crea el movimiento, pero Einstein afirma: la masa, que es igual a la energía, le dice al espacio cómo curvarse y la curvatura del espacio-tiempo le dice a la masa cómo moverse". Un paso más: "La consecuencia de la relatividad general es que el espacio puede contraerse o dilatarse y el que haga una cosa u otra tiene que ver sólo con la cantidad de masa/energía que hay. De tal forma que si tenemos mucha masa -o energía, que es lo mismo- en un espacio muy pequeño, ese espacio se curva tanto que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Eso es lo que se llama un agujero negro". En esa singularidad, un agujero negro, fueron a buscar los científicos que constataron la existencia de las ondas gravitacionales.

Perturbación

Porque lo que el equipo LIGO detectó fue la perturbación causada en el espacio-tiempo por el choque de dos agujeros negros, dos extraordinarias concentraciones de energía, una 36 veces la masa del Sol y otra 29 veces, situadas a 1.336 años luz de la Tierra, en el centro de nuestra galaxia. Midieron el eco que nos llegó de una titánica tormenta cósmica en la que el tiempo y el espacio se deformaron extraordinariamente. Y ese eco, que al llegar a nuestro planeta tendría que traducirse en una mínima deformación del espacio -explicó el conferenciante- se midió comparando la longitud de onda de dos rayos láser en dos lugares distintos (Washington y Louisiana) separados por 3.000 kilómetros de distancia, a fin de verificar las mediciones. Si la onda gravitacional pasa el recorrido de esos láseres tendría que estirarse o encogerse. Pero esa deformación del espacio es microscópica y, tal y como señaló Enrique Fernández, el "gran reto tecnológico" del experimento era cómo hacer esa medición a una escala tan pequeña. "Era como medir el tamaño de un núcleo de átomo a una distancia de 4 kilómetros", indicó. Y, además, evitar la interferencia de cualquier otra vibración que pudiera confundir al instrumental. "Tenían que controlar diez mil cosas porque en la Tierra todo vibra constantemente".

Al final lo consiguieron y la medición no sólo constató la existencia de las ondas gravitacionales. También supuso la primera prueba fehaciente de la existencia de un agujero negro. Pero hubo más. La medición de las ondas gravitacionales también aportó mucha información del momento y consecuencias del choque de los dos agujeros negros. "Uno tenía 36 veces la masa del Sol y otro 29 y el resultado fue un agujero negro de 62 veces la masa del Sol. La diferencia de la masa, convertida en energía, se radió en ondas. El equivalente a 3 masas solares se radió en una fracción de segundo. El Sol lleva 5.500 millones de años emitiendo y seguirá otros tantos, y eso es sólo el 7 por ciento de su masa. Y lo que tenemos aquí, en una fracción de segundo, es mucho más que toda la energía del Sol en el pasado y en el futuro".

Veinticuatro horas después de efectuar la observación de la onda gravitacional, los responsables del experimento, según desveló ayer Enrique Fernández, se pusieron en contacto con otros 24 equipos de todo el mundo al objeto de determinar si habían observado una contrapartida en longitud de onda visible. En uno de esos equipos está integrado el científico asturiano y están preparando una publicación en este sentido.

La charla de Enrique Fernández Sánchez terminó con una alusión a otra de las predicciones de las teorías de Albert Einstein: la expansión del Universo, "que quiere decir que el espacio se hace más grande, aunque las estrellas estén en el mismo sitio". El Universo se expande "y cada vez de forma más acelerada, pero eso sí que aún no tiene explicación", añadió. "Quizá haya que esperar que alguien tenga una idea feliz, como la que tuvo Einstein".

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