Las ondas gravitacionales ganan el Nobel de Física 2017

Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, galardonados por sus “contribuciones decisivas” a la observación del fenómeno

REDACCIÓN, BARCELONA

Actualizado a 04-10-2017 08:38

De izquierda a drecha, Rainer Weiss, Barry Barish and Kip Thorne, galardonados con el Nobel de Física 2017 (Molly Riley / AFP)

El descubrimiento de las ondas gravitacionales, cuya existencia Albert Einstein predijo en 1915 pero no se confirmó experimentalmente hasta el 2015, ha sido reconocido con el premio Nobel de física de este año. Según ha informado la Real Academia de Ciencias Sueca, el premio se concede a los estadounidenses Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, “por contribuciones decisivas al detector LIGO y a la observación de ondas gravitacionales.

“Las ondas gravitacionales son una manera completamente nueva de observar los acontecimientos más violentos en el espacio y de poner a prueba los límites de nuestro conocimiento”, destaca la academia sueca en el comunicado en que anuncia el premio. Su detección “ya promete una revolución en astrofísica”.

Esta detección, que Einstein pensaba que nunca sería posible porque la señal de las ondas gravitacionales es extremedamente débil, ha sido fruto del “entusiasmo y determinación” de los tres galardonados, señala la academia sueca. “Juntos, han hecho realidad una visión que tiene casi cincuenta años de antigüedad”.

Las ondas gravitacionales representan una nueva forma de observar el cosmos (R. Hurt / Caltech-JPL)

Las ondas gravitacionales, predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein, son una distorsión del espacio-tiempo que se crea siempre que una masa experimenta una aceleración. Pueden compararse a las ondas que se forman en la superficie del agua cuando se arroja una piedra y que se propagan lentamente en todas direcciones, con la diferencia que las ondas gravitacionales se propagan por el espacio-tiempo y lo hacen a la velocidad de la luz.

Dado que son muy débiles, son necesarias fuentes extremadamente potentes de ondas gravitacionales para tener alguna posibilidad de detectarlas. Por ejemplo, la fusión de dos agujeros negros en uno más grande.

A mediados de los años 70, Rainer Weiss ya había identificado las posibles fuentes de ruido de fondo que podían interferir en la detección de ondas gravitacionales. Esto le había llevado a diseñar un detector que eliminara estas interferencias. Desde aquella época, Weiss y Kip Thorne estaban convencidos de que las ondas gravitacionales se podrían detectar y cambiarían la comprensión del Universo.

A partir de sus ideas se construyó el Observatorio de ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser (LIGO, por sus iniciales en inglés). Alrededor de este observatorio se ha formado un consorcio científico de más de mil investigadores de una veintena de países (entre ellos, el equipo de Alicia Sintes, en la Universitat de les Illes Balears).

Las señales que recibieron ambas instalaciones de LIGO, situados a ambos extremos de EE.UU, sobre uno de los brazos del detector del estado de Washington (Science/AAAS)

Si Weiss y Thorne fueron los pioneros, Bary Barish fue “el científico y líder que llevó el proyecto a término”, explica la academia de ciencias sueca. Entre los tres, “aseguraron que cuatro décadas de esfuerzo llevaran a que las ondas gravitacionales fueran finalmente observadas”.

La primera de ellas se detectó el 14 de septiembre de 2015. Era la señal de una unión de dos agujeros negros ocurrida a 1.300 millones de años luz de la Tierra. Uno de los astros tenía una masa de 36 soles y el otro, de 29. El agujero negro final tenía una masa de 62 soles, de modo que tres masas solares se habían convertido en energía y habían sido emitidas en forma de ondas gravitacionales.

Una nueva era en la astronomía

Desde entonces, se han detectado ondas gravitacionales en otras tres ocasiones, todas ellas procedentes de la unión de agujeros negros. En el futuro se espera poder detectar también ondas gravitacionales procedentes de otras fuentes, como uniones de estrellas de neutrones, lo que permitirá estudiar fenómenos del Universo que hasta ahora eran indetectables. “Una gran cantidad de descubrimientos está esperando a aquellos que consigan capturar las ondas e interpretar su mensaje”, señala la academia de ciencias sueca.

Las ondas gravitacionales suponen “el inicio de una nueva era en la astronomía”, afirmó Alicia Sintes, astrofísica de la Universitat de les Illes Balears, tras participar en su descubrimiento. El estudio del Universo se ha basado históricamente en ondas electromagnéticas, como la luz de estrellas próximas y la radiación infrarroja de galaxias lejanas. Acceder a las ondas gravitacionales equivale a abrir una ventana a aspectos del cosmos que aún no han sido observados. En particular, se espera que ayude a comprender mejor qué ocurrió en la primera fracción de segundo después del big bang.

Rainer Weiss, nacido en Berlín en 1932 y adscrito al Instituto de Tecnología de Massachusetts, recibirá la mitad del premio, dotado con 9 millones de coronas suecas (934.000 euros). La otra mitad se repartirá a partes iguales entre Kip Thorne (nacido en 1940 en Logan) y Bary Barish (nacido en 1936 en Omaha), ambos adscritos al Instituto de Tecnología de California.

Einstein predijo la existencia de las ondas gravitacionales pero creía que nunca sería posible observarlas.