Integran un proyecto internacional que trata de registrar de forma directa las ondas gravitacionales, lo que podría ampliar el conocimiento de la historia y de la evolución del Universo.
(01/10/2014 – Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por Bruno Geller)-. Las ondas gravitacionales, predichas por la Teoría de la Relatividad de Einstein, aún no han sido detectadas en forma directa. Científicos de varios países, como Estados Unidos, India, Alemania, Italia, Inglaterra, Francia, Japón y Argentina, están aplicando modelos teóricos y generando desarrollos tecnológicos para lograrlo y de este modo ampliar el conocimiento de la historia del origen y de la evolución del Universo y de las leyes que lo regulan.
En la actualidad, una técnica muy promisoria para la detección de las ondas gravitacionales es la interferometría láser, que combina luz proveniente de telescopios, antenas y otros receptores para obtener una imagen de mayor resolución. Es por ello que científicos de todo el mundo, agrupados en el programa de investigación “Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser” (LIGO, según sus siglas en inglés), desarrollan detectores terrestres, software y modelos teóricos con el objetivo de registrar en forma directa esas emisiones.
El doctor Alfredo Domínguez, egresado de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), trabaja en el Instituto Universitario Aeronáutico, en Córdoba, y forma parte del proyecto LIGO desde el 2010. El programa analiza la información que se detecta en tres observatorios de inteferometría láser en el territorio de Estados Unidos: dos de ellos en Hanford, estado de Washington, y el restante en Livingstone, estado de Louisiana.
Dado el interés que la comunidad científica internacional posee en la detección de las ondas gravitacionales, existen proyectos que comparten metodologías y objetivos de LIGO, tales como VIRGO (Italia), Tama 300 (Japón) y GEO600 (Alemania).
De acuerdo a Domínguez, después de completar una fase inicial en 2010 y alcanzar la sensibilidad planificada, LIGO comenzó a refinar múltiples aspectos tecnológicos en los tres detectores. Los trabajos de implementación finalizarán hacia finales de esta década y cuando estén operativos se espera que la sensibilidad de los detectores aumente en un factor diez respecto de las etapas anteriores. “Cuando esto se logre, los interferómetros deberían ser capaces de detectar ondas gravitacionales”, señaló a la Agencia CyTA.
Las ondas gravitacionales son perturbaciones que viajan a través del espacio-tiempo. La Teoría de la Relatividad predice que la amplitud de estas ondas es reducida en extremo y esto ha representado la principal dificultad para su detección. “Afortunadamente, estas emisiones gravitacionales aumentan en fenómenos físicos que involucran grandes masas que experimentan altos cambios en sus velocidades”, destacó el científico.
Hay diferentes fuentes de ondas gravitacionales. Algunas podrían provenir de sistemas binarios formados por dos estrellas de neutrones, dos agujeros negros o bien una estrella de neutrones y un agujero negro, en donde ambos cuerpos giran uno en torno del otro. De acuerdo a la Teoría de la Relatividad, estas estructuras emiten cantidades de radiación gravitacional en determinadas fases de su evolución, cuyo flujo podría ser registrado en los detectores terrestres si están lo suficientemente cerca, puntualiza el investigador. “Existen también otras posibles fuentes de radiación gravitacional que están asociadas posiblemente a explosiones de estrellas en su fase final y también al Big Bang que dio origen al Universo”.
Una analogía que permite acercarse a la noción de la propagación de las ondas gravitacionales en el espacio-tiempo consiste en pensar estas ondas como perturbaciones localizadas de una membrana elástica plana tensa tal como ocurre al arrojar una piedra sobre la superficie del agua, explicó Domínguez. Las “arrugas” u ondulaciones generadas por las perturbaciones viajan entonces a través de la membrana, tal como las ondas gravitacionales lo hacen en el espacio-tiempo.
En 1993, los científicos estadounidenses Russell Hulse y Joseph Taylor recibieron el Nobel de Física por el estudio sobre el decaimiento del período de rotación de un particular sistema binario de estrellas, situado aproximadamente a 21.000 años-luz de distancia de nuestro planeta. Esa leve disminución constituyó una evidencia indirecta de la existencia de las ondas predichas por Einstein.
“Ahora pretendemos detectar esa información en forma directa”, afirmó Domínguez. “Probablemente surja una nueva fase de la astronomía, basada en este tipo registros”.
Sala central de medición del Observatorio de Hanford, en el estado de Washington, Estados Unidos. El doctor Alfredo Domínguez ha trabajado en este sitio que está activo las 24 horas del día, los 365 días del año. Una de las pantallas que se observa en la foto muestra en forma continua el canal que, en algún momento, indicará la detección de las ondas gravitacionales.
Créditos: Gentileza del Dr. Alfredo Domínguez
Vista aérea del Observatorio Hanford, equipado con tecnología para detectar ondas gravitacionales.
Créditos: Observatorio Hanford