En la segunda
década del siglo pasado, Albert
Einstein propuso la teoría de la Relatividad General,
la cual vino a ser un parte aguas, junto con la Mecánica Cuántica,
para la física y para nuestras vidas.
En esta teoría la
gravedad surge como una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo. Dicha
curvatura es causada por la presencia de objetos masivos. Mientras mayor sea la
concentración de masa, dentro de un determinado volumen, mayor será la
curvatura del espacio-tiempo
A medida que un objeto masivo se mueve a través del
espacio-tiempo, la curvatura cambia. En ciertas circunstancias, cuando objetos
masivos se aceleran, se generan “ondulaciones” en la curvatura del
espacio-tiempo, los cuales se propagan hacia afuera de la fuente a la velocidad
de la luz. A estos fenómenos se le conoce como Ondas Gravitacionales.
Las Ondas Gravitacionales son una, de las muchas, predicciones la Relatividad General. En 2014 la colaboración LIGO (Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory) anunció la primera detección directa de este fenómeno, el cual lleva el nombre de GW150914.
Las Ondas Gravitacionales son una, de las muchas, predicciones la Relatividad General. En 2014 la colaboración LIGO (Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory) anunció la primera detección directa de este fenómeno, el cual lleva el nombre de GW150914.
Básicamente lo que esta ecuación nos dice es que la energía y la masa son cosas equivalentes. Por lo tanto, las Ondas Gravitacionales transportan energía en forma de radiación gravitacional. ¿Y cuál es alboroto con las Ondas Gravitacionales? Las observaciones astronómicas modernas se iniciaron con Galileo Galilei. De manera sistemática observó la radiación, luz visible, que emana de los cuerpos celestes. Sin embargo, sabemos que este tipo de radiación solo es una parte del espectro electromagnético. Con el desarrollo de la tecnología se han podido construir aparatos que pueden “ver” en el rango de las ondas de radio, con lo cual se descubrieron objetos astronómicos como los quasares y los pulsares. En la década de los años 90’s las observaciones astronómicas en el rango de las microondas nos han abierto las puertas para ver las huellas que dejó Big Bang. Entonces, contestando a la pregunta formulada anteriormente, el hecho de haber observado las Ondas Gravitacionales nos abre completamente una nueva forma de estudiar el Cosmos!
Las fuentes que
pueden producir Ondas Gravitacionales
son: sistema binario de estrellas en rotación, la explosión de una supernova,
la formación o fusión de agujeros negros, del fondo cósmico de radiación, la
rotación de una estrella de neutrones, y en general cualquier objeto masivo que
se acelera. El poder detectar la radiación gravitatoria proveniente de las
diferentes fuentes mencionadas anteriormente, abre una ventana para explorar
todos estos fenómenos astronómicos.
Debido a que la fuerza gravitacional es la más débil de las fuerzas fundamentales en la naturaleza, hace que la detección de Ondas Gravitacionales sean muy difícil, pero al mismo tiempo es lo que las hace tan interesantes. Una vez producidas muy poca de su radiación se absorbe, esto nos permitiría poder “ver” de cerca el horizonte de un agujero negro, o poder vislumbrar momentos tempranos del universo.
Debido a que la fuerza gravitacional es la más débil de las fuerzas fundamentales en la naturaleza, hace que la detección de Ondas Gravitacionales sean muy difícil, pero al mismo tiempo es lo que las hace tan interesantes. Una vez producidas muy poca de su radiación se absorbe, esto nos permitiría poder “ver” de cerca el horizonte de un agujero negro, o poder vislumbrar momentos tempranos del universo.
A la fecha se han
registrado 7 eventos de Ondas
Gravitacionales. La primera detección, GW150914,
fue debida a la fusión de dos agujeros negros de 29 y 36 masas solares, dando
como resultado un agujero negros de 62 masas solares y las 3 masas solares
restantes fueron emitidas en forma de Ondas
Gravitacionales; este evento ocurrió
a 1.3 billones de años luz.
El pasado mes de
octubre la Real Academia de las Ciencias
de Suecia otorgó el premio Nobel de Física a Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, “por sus
contribuciones decisivas al detector LIGO y la
observación de ondas gravitacionales”.
Se espera que con
este descubrimiento empiece una nueva revolución en la física. El tiempo nos
dirá si hay más cosas “escondidas” en el Cosmos.
Para más
información:
2)
James
Hartle, Gravity: an introduction to Einstein’s General Relativity, Addison-Wesley,
2003.
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