viernes, 12 de febrero de 2016

Descubren ondas gravitacionales

El experimento LIGO ha confirmado la predicción de Albert Einstein de ondas en el espacio-tiempo, un hallazgo que abre una nueva era en la astrofísica. Hace unos 1.300 millones de años dos agujeros negros giraron y giraron, acercándose más y más el uno al otro, hasta que se estrellaron en una furiosa explosión. Cada uno de los agujeros negros llevaba  aproximadamente 30 veces la masa del Sol compactada en un volumen diminuto, y su impacto frontal se dio en el momento en que  ambos se acercaban a la velocidad de la luz. La asombrosa fuerza de la fusión dio lugar a un nuevo agujero negro y creó un campo gravitacional tan fuerte que distorsionó el espacio-tiempo con ondas que se propagaron a través del espacio con una potencia aproximadamente 50 veces mayor que la de todas las estrellas  y galaxias en el universo observable. Increíblemente, este tipo de eventos se cree que son comunes en el espacio, pero esta colisión fue la primera de este tipo que se ha detectado y sus ondas son las primeras observadas. Los científicos del Observatorio de Interferómetro Láser Avanzado de Ondas Gravitatorias (LIGO, por sus siglas en inglés) anunciaron en una conferencia de prensa en Washington, DC (uno de los al menos cinco eventos simultáneos celebrados en los EE.UU. y Europa), que la búsqueda de más de medio siglo, de ondas gravitacionales finalmente ha tenido éxito.
Albert Einstein predijo las ondas gravitacionales por primera vez en 1916 sobre la base de su teoría general de la relatividad. Los científicos empezaron a buscar estas ondas en el espacio-tiempo en la década de 1960, pero ninguno tuvo éxito en la medición de sus efectos sobre la Tierra hasta ahora. El descubrimiento de LIGO, aceptado para su publicación en la revista Physical Review Letters, no solo proporciona la primera evidencia directa de ondas gravitacionales, sino que también abre la puerta a su uso para el estudio de los poderosos eventos cósmicos que los crean. 
LIGO comenzó a operar en 2002, y buscó hasta el 2010 sin encontrar ondas gravitacionales. Entonces, los científicos cerraron el experimento y actualizaron casi todos los aspectos de los detectores, que incluyeron aumentar la potencia de los láseres y sustituir los espejos, para una ejecución posterior, denominada LIGO Avanzada, que oficialmente comenzó el 18 de septiembre de 2015. Sin embargo, incluso antes de esa fecha el experimento estaba en marcha: la señal llegó el 14 de septiembre a las 5:51 a.m. hora de la costa Este estadounidense, llegando al detector en Louisiana siete milisegundos antes de llegar al detector en Washington. LIGO Avanzada es aproximadamente tres veces más sensible que la LIGO inicial, y está diseñada para ser aproximadamente 10 veces más sensible que la primera iteración en los próximos años. Más de mil científicos trabajan en el experimento LIGO de $1.000 millones, que es financiado por la Fundación Nacional de la Ciencia de EE.UU. El proyecto utiliza dos detectores, uno ubicado en el estado de Washington y el otro en Louisiana, para detectar las distorsiones en el espacio que se producen cuando una onda gravitacional pasa a través de la Tierra. Cada detector tiene la forma de una L gigante, con patas de cuatro kilómetros de largo. La luz del láser rebota a través de las patas, que se refleja en los espejos y asombrosamente precisos relojes atómicos miden cuánto tiempo se tarda en hacer el viaje. Normalmente, como las dos patas son exactamente de la misma longitud,  la luz tarda exactamente la misma cantidad de tiempo en recorrer cada una. Sin embargo, si una onda gravitacional pasa a través, el detector y el suelo debajo de este se expandirán y contraerán infinitesimalmente en una dirección, y las dos patas perpendiculares ya no serán del mismo tamaño. Uno de los láseres llegará una fracción de segundo más tarde que el otro. LIGO tan sensible que mide el cambio de longitud de las patas, que es más pequeño que una diezmilésima parte del diámetro de un protón, o menor que el tamaño de un balón de fútbol en comparación con el tamaño de la Vía Láctea.

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