Finalmente se ha confirmado una de las teorías del genio alemán Albert Einstein formuladas en su teoría de la relatividad general. La Fundación Nacional para la Ciencia de EE. UU. ha confirmado la existencia de las ondas gravitacionales.

El origen de este término se remonta a hace unos cien años, cuando Albert Einstein, como parte de su teoría de la relatividad general, dijo que el espacio formaba un tejido de cuatro dimensiones (altura, anchura, profundidad y tiempo) y que todo objeto en movimiento con masa libera una energía en forma de onda que deforman ese tejido.

Ondas gravitacionales

Todos los objetos crean ondas gravitacionales, desde el átomo más pequeño hasta las estrellas, y cuanta más masa tenga el objeto, más fuertes serán esas ondas y mayor efecto y deformación producirán en el tejido del espacio. Imagínate sentado en una cama elástica rodeado de objetos, en la que la tela de alrededor queda deformada debido a tu peso atrayendo a los objetos.

Si hubiera algún objeto circular, rodaría directamente hacia ti o, dependiendo de su posición y velocidad inicial, podría rodearte impulsado por la curvatura de la tela (aunque al final terminarías atrayendo la pelota y esta chocaría contigo debido al rozamiento, es la parte mala usar ejemplos de andar por casa).

Si se extrapola este comportamiento al universo, las estrellas y los planetas se comportan de una forma similar, y esa deformación en el espacio creada por la masa de los grandes objetos se llama comúnmente gravedad. Esta es la explicación simplificada de por qué los objetos con masa se atraen entre si y los planetas orbitan alrededor del sol.

¿Cómo se han detectado las ondas gravitacionales?

Ahora que ya sabes que la masa deforma el tejido espacial, imagina dos objetos superpesados siendo atraídos el uno por el otro en un baile circular, como dos canicas girando dentro de un cuenco. Estos objetos podrían ser un agujero negro (con tanta masa que son capaces de atraer a la luz) o una estrella de neutrones, que en su movimiento circular crearían ondas gravitacionales lo suficientemente grandes como para poder ser detectadas por un par de túneles muy largos.

Si estas ondas son capaces de deformar el espacio por el que viajan, quiere decir que a veces el espacio entre dos puntos afectados por una onda gravitacional podrá ser mayor o menor que si no les afectara, como una goma elástica que se estirara y encogiera, la demostración de la existencia de las ondas pasa por medir esta variación de distancia, pero de una forma más complicada que con una regla.

Y ahí entra en juego el LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory u Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales) y sus científicos han sido capaces de medir esta variación de distancia en su largo y ancho en el laboratorio situado en Livingstone, y digo largo y ancho porque este laboratorio cuenta con 2 túneles de 4 km cada uno, longitudes imprescindibles para las mediciones.

Como he explicado antes, medir la variación de distancia no es cosa fácil porque si usáramos una regla (muy grande y precisa) esta se alargaría y encogería con el espacio, por lo que hay que prescindir de objetos físicos y usar una de las mayores constantes y máximas del universo: la velocidad de la luz.

Si se sabe que la luz tarda en recorrer un tiempo determinado (unos 27 microsegundos muy aproximadamente) los 8 km del túnel, ida y vuelta en cada uno, y las ondas gravitacionales variarán la longitud de los túneles (variaciones de 10-23) la luz tardaría un tiempo distinto en recorrer esa distancia y quedaría demostrado que el espacio ha variado debido a algo, y ese algo son las ondas gravitacionales, como se acaba de demostrar.

Para qué sirven y por qué son tan importantes

Hasta ahora la radiación electromagnética (en todo su espectro) había sido el medio para observar el universo, y el estudiar un cuerpo que literalmente se come la luz, como son los agujeros negros, era un poco complicado y había que hacerlo a través del efecto que provocan sobre otros cuerpos celestes y su emisión masiva de rayos X.

Ahora que se ha demostrado la existencia de las ondas gravitacionales, se puede estudiar el comportamiento, intensidad y frecuencia de estas para tener una nueva forma de observar y los objetos que las generan, y clasificarlos según estas. Se podría decir que un nuevo campo de la física se abre ante la humanidad, ayudará a entender lo que hay a nuestro alrededor y lo que hubo antes de todo (Big Bang) y descubrirlo es la parte más excitante de todo.

Para terminar el artículo e ilustrar las explicaciones, os dejo este vídeo YouTube del canal de ciencia Piled Higher and Deeper (PHD Comics), para entender mejor qué son las ondas gravitacionales y que seguro os ayuda a vosotros también.