La física de las ondas gravitatorias: cómo se detectan y qué información aportan sobre el universo
La física es una ciencia fascinante que nos permite entender el mundo que nos rodea. Uno de los campos de la física que más ha capturado la imaginación de los científicos y el público en general es la astrofísica, que nos ayuda a entender el universo a través del estudio de los cuerpos celestes y los fenómenos cósmicos. En esta ocasión, hablaremos sobre las ondas gravitatorias, el último descubrimiento de la astrofísica que ha revolucionado nuestro entendimiento del universo.
¿Qué son las ondas gravitatorias?
Las ondas gravitatorias son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo, la «malla» que sostiene todo el universo. Fueron descritas por primera vez por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general en 1915, pero no fue hasta 2015 que se detectaron por primera vez en la Tierra gracias al experimento LIGO.
¿Cómo se detectan las ondas gravitatorias?
La detección de las ondas gravitatorias es uno de los mayores logros de la astrofísica moderna. Para detectarlas, los científicos utilizan interferómetros láser como el LIGO (Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitatorias), que consta de dos tubos de cuatro kilómetros de largo que se cruzan en ángulo recto. Los rayos láser se envían a través de estos tubos y se reflejan en espejos, creando un patrón de interferencia que se utiliza para detectar cualquier perturbación en el espacio-tiempo causada por ondas gravitatorias.
¿Qué información aportan las ondas gravitatorias sobre el universo?
Las ondas gravitatorias nos permiten estudiar fenómenos cósmicos que no pueden observarse directamente, como la fusión de dos agujeros negros o estrellas de neutrones.
También nos permiten conocer más sobre la estructura del universo y su evolución, y pueden ayudarnos a entender la naturaleza de la materia y la energía oscuras, dos de los mayores misterios de la astrofísica.
¿Cómo se originan las ondas gravitatorias?
Las ondas gravitatorias se originan a partir de eventos cósmicos violentos, como la colisión de dos objetos masivos o la explosión de una supernova. Estos eventos crean perturbaciones en el espacio-tiempo que se propagan como ondas a través del universo.
¿Qué descubrimientos se han hecho gracias a las ondas gravitatorias?
Desde su detección en 2015, las ondas gravitatorias han proporcionado una gran cantidad de información sobre el universo. En 2017, se detectó por primera vez la fusión de dos estrellas de neutrones, un evento que produjo ondas gravitatorias y una explosión de rayos gamma observada por telescopios en todo el mundo. Este descubrimiento confirmó muchas teorías sobre la formación de elementos pesados en el universo y ha sido uno de los mayores logros de la astrofísica en los últimos años.
Otro descubrimiento importante fue la detección de ondas gravitatorias causadas por la fusión de dos agujeros negros, un evento que había sido predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein pero que nunca se había observado directamente. La detección de estas ondas gravitatorias confirmó la existencia de agujeros negros y proporcionó información sobre su masa y velocidad de rotación.