¿Qué es una onda gravitacional?
Es una oscilación en el tejido del espacio-tiempo. Imagina que el espacio es una gran malla elástica y que los cuerpos que tienen masa causan que esta lámina se curve, como le pasaría a un trampolín afectado por el peso de un saltador. Cuanta más masa, más se curva y distorsiona el espacio a causa de la gravedad.
Por ejemplo, la razón por la cual la Tierra gira alrededor del Sol es que el Sol es muy masivo, causando una gran distorsión en el espacio que lo rodea. Si intentaras moverte por una línea recta alrededor de una distorsión tan grande verías que en realidad te estarías moviendo en círculos alrededor del cuerpo que la causa. Así es como funcionan las órbitas de los planetas: no existe realmente una fuerza sujetando a los planetas, sólo es la curvatura del espacio.
Por ejemplo, la razón por la cual la Tierra gira alrededor del Sol es que el Sol es muy masivo, causando una gran distorsión en el espacio que lo rodea. Si intentaras moverte por una línea recta alrededor de una distorsión tan grande verías que en realidad te estarías moviendo en círculos alrededor del cuerpo que la causa. Así es como funcionan las órbitas de los planetas: no existe realmente una fuerza sujetando a los planetas, sólo es la curvatura del espacio.
¿Qué produce las ondas gravitacionales?
Las ondas gravitacionales son producidas cuando cuerpos masivos son acelerados, cambiando la distorsión del espacio. Toda masa o energía puede crear ondas gravitacionales. Si dos personas empezaran a bailar uno alrededor del otro, también se crearían oscilaciones en el tejido del espacio-tiempo, pero estas serían extremadamente pequeñas y prácticamente indetectables.
La gravedad es muy débil en las escalas de las otras fuerzas del Universo, así que necesitas algo muy masivo y moviéndose muy rápido para crear las distorsiones que nosotros podemos detectar, como las estrellas de neutrones y los agujeros negros.
La gravedad es muy débil en las escalas de las otras fuerzas del Universo, así que necesitas algo muy masivo y moviéndose muy rápido para crear las distorsiones que nosotros podemos detectar, como las estrellas de neutrones y los agujeros negros.
¿Cómo observar una oscilación del espacio-tiempo?
Si el espacio entre dos personas se estirase o se contrajera nadie notaría nada si entre ambas hubiera marcas situadas a igual distancia, porque estas marcas también se estirarían en esa malla metafórica.
Pero hay una regla universal que no admite este efecto, una hecha usando la velocidad de la luz. Si el espacio entre dos puntos se estira, entonces la luz tarda más tiempo en ir de un punto a otro. Y si el espacio se contrae, la luz tarda menos tiempo en cruzar los dos puntos. Y es aquí donde entra en juego el experimento LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).
El observatorio tiene túneles de cuatro kilómetros y usa luz láser para medir el cambio en la distancia entre los extremos del túnel. Cuando una onda gravitacional pasa, se ensancha en una dirección y se encoge en la otra dirección. Midiendo la interferencia de los láseres a medida que rebotan entre los diferentes puntos, los físicos pueden medir con mucha precisión si el espacio entre estos se ha expandido o contraído.
Pero hay una regla universal que no admite este efecto, una hecha usando la velocidad de la luz. Si el espacio entre dos puntos se estira, entonces la luz tarda más tiempo en ir de un punto a otro. Y si el espacio se contrae, la luz tarda menos tiempo en cruzar los dos puntos. Y es aquí donde entra en juego el experimento LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).
El observatorio tiene túneles de cuatro kilómetros y usa luz láser para medir el cambio en la distancia entre los extremos del túnel. Cuando una onda gravitacional pasa, se ensancha en una dirección y se encoge en la otra dirección. Midiendo la interferencia de los láseres a medida que rebotan entre los diferentes puntos, los físicos pueden medir con mucha precisión si el espacio entre estos se ha expandido o contraído.
¿Qué 5 cosas debes saber sobre las ondas gravitacionales?
1) Son, literalmente, expansiones y dilataciones del mismísimo espacio tiempo. No es que haya algo en el espaciotiempo que vibre, es que ES el espaciotiempo vibrando. Mindblown.
2) Es la última predicción (importante) de la Relatividad General de Einstein que faltaba por confirmar... Y, al parecer, ha clavado el resultado.
3) Es un momento histórico... pero tampoco hay que venirse arriba. Ya había pruebas de su existencia, pero de una manera indirecta (a través de un pulsar binario [*]); no las habíamos medido directamente como ahora.
4) El desarrollo de esta técnica para detectarlas le abre una puerta nueva a los astrónomos. No solo se podrá mirar el universo con luz y neutrinos, sino que ahora también con ondas gravitacionales, especialmente útiles para observar agujeros negros, el laboratorio perfecto para testear nuestras teorías de la Unificación. En unos años la física podría dar un vuelco.
5) Actualmente, la foto más antigua del universo es la que capturamos de las microondas del CBM. No se puede conseguir una luz más antigua porque, por entonces, la luz estaba atrapada y no era libre. Pero las ondas gravitatorias si que lo eran... Así que ahora tenemos la oportunidad de poder captar esas Ondas Gravitatorias Primordiales, y ver una foto del universo más viejo aún, casi en el mismísimo Big Bang.
Fuente: Público
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