Hace 1.300 millones de años, en algún lugar del cosmos, 2 extraños bailarines danzaban en una perfecta armonía combinando una sublime delicadeza, pero a su vez una mortal fuerza, sabiendo que el colapso entre ambos era inevitable y su destino era convertirse en uno.
Esos extraños sujetos no eran más que dos agujeros negros cuyo tamaño sobrepasaban con creces el tamaño de nuestro astro rey, el Sol. Ambos se fusionaron produciendo uno de los mayores cataclismos cósmicos del universo, y cuya marca indeleble viajó a la velocidad de la luz hacia todos los rincones del cosmos. Seguro ya tienes una idea de lo que voy hablar. Así es, ondas gravitacionales.
Hace casi 100 años Albert Einstein lo predijo en su Teoría de la Relatividad General, aún teniendo cierto grado de escepticismo sobre si se podrían medir en algún momento debido a la complejidad tecnológica requerida e inexistente para la fecha.
Pero, ¿qué es una onda gravitacional? Bueno, aquí vamos. En algún momento de tu vida has tenido en tus manos una guitarra, sí una guitarra, y al tocar con tus dedos las cuerdas, voilà!, escuchas el sonido. El sonido que percibes se produce debido a las ondas de presión que se generan al hacer vibrar las cuerdas de la guitarra. Ahora, si en lugar de una guitarra agitas un palo en un estanque o lago, se producen ondas de agua, o si haces agitar unos cuantos electrones, tendrás ondas de radio.
¿Qué pasaría si agitas o fusionas un objeto muy masivo como una estrella, un planeta o un agujero negro con otro? Tendrás ondas de gravedad, es decir, ondas gravitacionales. OK, si agitamos el agua, su nivel sube y baja a medida que pasan las ondas, mientras que en el ejemplo del sonido la presión del aire aumenta y disminuye a medida que pasan las ondas. Pero, ¿qué hay de los planetas y demás bichos espaciales súper masivos? Bueno, muy fácil, lo que cambia es el campo gravitatorio o, coloquialmente hablando, el espacio-tiempo.
Imagina que tienes una cama elástica, esas de saltar en las fiestas de niños, y haces que alguien muy pesado –para no decir gordito– se acuesta en ella; lo que pasará es que debido al peso la cama elástica se hundiría, deformando la lona elástica. Ahora, si retiramos la persona de manera instantánea, como por arte magia la lona, como es lógico, recuperará su forma, pero lo hará gradualmente, desde el lugar donde estaba la persona, hacia sus extremos, en forma de ondas.
Pues bien, lo mismo ocurre cuando dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones se fusionan, solo que aquello que se deforma es la “lona” del espacio-tiempo. Dicha deformación ocurre por una variación de la masa y no la masa en sí misma del objeto. En el ejemplo anterior, cuando la persona está acostada en la cama elástica no produce ondas, lo que genera la perturbación es la variación de la masa, por ejemplo: lona con la persona vs lona sin persona.
En el espacio, la variación en la masa causada por evento cósmico genera ondas gravitacionales que pueden ser lo suficientemente fuerte para viajar por todo el cosmos desde miles de años luz hasta nosotros y poder detectarlas. A pesar de ser eventos increíblemente energéticos, la intensidad con las que llegan estas ondas a la Tierra es muy pequeña, y poder detectarla es una labor complicada. Para que tengas una idea, es como si quisiéramos escuchar el trinar de un canario en la Amazonia, mientras estamos sentados en un pub en Inglaterra; o si agitáramos el agua con un palo en la costa de California y pretendiéramos percibir las ondas “olas” generadas en las costas de España, imposible, ¿verdad?
De hecho, estas perturbaciones son de una millonésima parte de un átomo; es decir, extremadamente pequeñas y detectarlas no es nada trivial. Ya desde hace un par de años científicos pudieron detectar dichas ondas gravitacionales, gracias a la construcción de un detector interferométrico llamado LIGO, por sus siglas en inglés (Laser InterferometerGravitational-Wave Observatory), el cual se basa en medir la diferencia de fase entre dos haces de luz que son disparados hacia dos espejos ubicados entre sí, con un ángulo de 90 grados.
Para hacerlo fácil, si lanzas un objeto con una velocidad conocida y mides el tiempo que tarda en llegar a su destino, podrías determinar la distancia, ¿cierto? Bien, ahora el proceso inverso, lanzas un haz de luz cuya velocidad es conocida e invariable contra un espejo a una distancia conocida, el tiempo de ir y venir del haz de luz debería ser el mismo siempre. Justamente esto fue lo que midieron con LIGO. Lo que ocurre es que estas ondas de gravedad tienen la peculiaridad de deformar el espacio-tiempo; es decir, tiene la suficiente fuerza para comprimir y dilatar el espacio-tiempo (por una fracción de segundos) y todo lo que en él se encuentre, incluyéndonos a nosotros mismos.
La detección de estas ondas gravitacionales abre la puerta a una forma nueva de observar el cosmos y poder escrudiñar lugares antes inaccesibles para la ciencia y una nueva era de exploración espacial…