Albert Einstein y las ondas gravitacionales

 El año pasado, la Teoría de la Relatividad de Einstein cumplió 100 años. En ella, explicó cómo el movimiento modifica la percepción del espacio y del tiempo, pero la velocidad de la luz y las leyes de la física siempre son las mismas con independencia de la velocidad a la que se mueva el observador.

 Primero, se dio cuenta de que el espacio y el tiempo se mezclan a causa del movimiento de forma que lo importante es el espacio-tiempo que se puede  “cortar” en láminas, siendo cada lámina una fotografía del espacio en un determinado momento. La teoría viene a decir que hay libertad para cortar las láminas, mientras tú puedes cortar en láminas horizontales, una persona que se esté moviendo respecto a ti puede cortar en láminas con cierta lateralidad y ese ángulo de giro es proporcional a la velocidad relativa. Posteriormente Einstein fue introduciendo la idea de que ese espacio-tiempo no es una estructura rígida sino una estructura dinámica, que se puede deformar. Todas las maneras posibles de deformar el espacio-tiempo corresponden a la experiencia física de la interacción gravitacional. La gravitación depende de la cantidad y el tipo de energía que hay, así se llegó a la conclusión según la cual el grado de deformación del espacio-tiempo está determinado por la cantidad y tipo de energía que está encerrada en él y a su vez la curvatura del espacio-tiempo afecta a la forma en la que la energía fluye; tal y como explica de forma esencial, José Luis Fernández Barbón, investigador científico del Instituto de Física Teórica CSIC/UAA.

 Pero vamos a lo que nos ocupa. Esta semana se confirmó la existencia de las ondas gravitacionales cuya existencia Einstein había predicho en su Teoría de la Relatividad hace un siglo.  El conocimiento actual del universo es limitado y aun así Einstein fue capaz de vaticinar lo que sucedía a miles de millones de años luz. Es por ello, que se puede hablar de él como uno de los físicos más importantes de la historia.

 El Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO) iniciado en 1997 en Estados Unidos, es quien ha captado por primera vez,  las ondas producidas por la fusión de dos agujeros negros. Hasta el momento solo había pruebas indirectas de su existencia. En 1993, Hulse y Taylor demuestran que un Pulsar Binario (una pareja de estrellas que, mientras giran una alrededor de la otra, van perdiendo energía) estaban cambiando su órbita debido a la liberación de energía en forma de ondas gravitacionales en una cantidad idéntica a la que predecía la relatividad, descubrimiento por el que recibirían el Premio Nobel años más tarde.

 ¿Qué son las ondas gravitacionales? Y, ¿por qué supone un descubrimiento importante?

Pulsar Binario

 Las ondas gravitacionales son vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está hecho el universo;  los cuerpos más violentos del cosmos liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas. Proceden de la explosión de estrellas supernovas que liberan una gran cantidad de energía y de otros eventos, sin embargo, la fuente más fuerte de estas ondas es la fusión de dos agujeros negros, fenómeno que ocurre con poca frecuencia y a millones de años luz de nuestra galaxia. La detección de estas ondas requiere tecnología muy avanzada. Por último, la medida de la intensidad y las frecuencias de estas ondas constituyen una nueva herramienta para conocer lo que sucedió para que se emitieran, si las causó una supernova o un agujero negro, en definitiva, para acercar más a la humanidad a lo que ocurre realmente ahí fuera y hacer un poco menos limitado el conocimiento del universo.

Fuentes:
Cómo explicarle las ondas gravitacionales a tu abuela | Principia Marsupia
Albert Einstein. Biografía.

LIGO: ¿Qué son las ondas gravitacionales? | Ciencia | EL PAÍS
La teoría de la relatividad especial, explicada de manera sencilla
100 años de Relatividad General | EL PAÍS
¿Por qué puede haber ondas gravitacionales? | EL MUNDO
Binary Pulsars and Relativity - YouTube