Para el doctor Darío Núñez Zúñiga el 11 de febrero de 2016 fue una fecha especial pues no sólo era su cumpleaños, sino que ese día, en punto de las 10 de la mañana, desde el Club Nacional de Prensa de Washington DC se anunciaría algo que Albert Einstein había predicho un siglo atrás: las ondas gravitacionales son reales.
El evento se transmitió a todo el orbe y para verlo en directo el profesor condujo hasta su centro de trabajo —el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM—, donde desde una pantalla escuchó cómo Dave Reitze, director ejecutivo del observatorio LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), compartía con una gran sonrisa: “Lo hicimos, al fin las pudimos detectar”.
Quienes nos dedicamos a la relatividad general no teníamos duda de que en cualquier momento tendríamos evidencia de las ondas gravitacionales; lo sorprendente fue que demoráramos tanto en obtenerla. No obstante, aquel jueves todos estábamos emocionados; para mí, que se corroborara lo que Einstein había escrito hace 100 años fue el mejor regalo de cumpleaños posible, añadió.
A decir del investigador, esto abre puertas para explorar al universo en otra banda. “Dicho anuncio fue tan importante como el del hallazgo de las ondas de radio, que permitieron desarrollar la radioastronomía. Hasta ahora todos los estudios del cosmos se hacían desde el espectro electromagnético y no en el gravitatorio; ya no será así”.
La hazaña del LIGO
A diferencia de Newton, para Einstein la gravedad no es una fuerza sino una curvatura en el espacio-tiempo, y constatar la existencia de las ondas gravitacionales hace que esta propuesta sea las más convincente de todas, refirió Núñez Zúñiga desde su cubículo en el Departamento de Gravitación y Teoría de Campos.
“Sin embargo, el detectarlas no fue fácil; de hecho, fue una proeza tecnológica sólo posible después de que el LIGO perfeccionara su instrumental durante casi 40 años”, indicó.
Para explicar la complejidad de esta tarea, el académico detalló que las ondas gravitacionales son ondulaciones generadas por procesos astrofísicos muy energéticos, las cuales se desplazan por el universo distorsionando a su paso la estructura del espacio-tiempo.
El 14 de septiembre de 2015 una de ellas —producida por la colisión de dos hoyos negros a mil millones de años luz— llegó a la Tierra y produjo una elongación y estrechamiento del planeta tan fugaz que hubiera pasado inadvertida si el LIGO no la hubiera captado.
Para ello, el observatorio tiene un par de edificaciones idénticas en enclaves muy alejados entre sí. Cada una consta de dos brazos de cuatro kilómetros en forma de L, en cuyo interior corre un láser que rebota en un juego de espejos. De presentarse una onda, debido a su ángulo de 90 grados uno de los brazos se contrae y el otro se alarga más o menos lo que mide la milésima parte de un protón.
“El sistema es tan sensible que no sólo registra dicho fenómeno, sino la caída de árboles o el paso de automóviles en las inmediaciones, por ejemplo. De ahí la importancia de que el LIGO tenga dos emplazamientos en puntos tan alejados uno del otro, pues si ambas instalaciones consignan lo mismo significa que estamos ante una distorsión de índole gravitacional”, indicó.
Justo esto pasó aquel 14 de septiembre, cuando las instalaciones de Luisiana registraron una alteración espacial y encendieron una alerta, tan sólo para que siete milisegundos más tarde las de Washington hicieran lo mismo. Esta sucesión no sólo implicó la primera detección de una onda gravitacional de la historia, sino que reveló que ésta viajaba del sur hacia el norte.
Nuevos horizontes
Incluso después de las explicaciones consignadas por Einstein en su artículo de 1916, a la gente le cuesta trabajo concebir las ondas gravitacionales y la importancia de saber más de ellas, por lo que Núñez Zúñiga escribió una historia a fin de arrojar luz sobre el tema.
“Imaginemos una comunidad de ciegos que vive muy contenta sin cuestionarse gran cosa del mundo. Como sienten a través de la piel el calor del día y el frío de la noche saben que hay un sol en el firmamento, pero ¿qué pasaría si un buen día el científico del pueblo les dice, estoy convencido de que hay otros soles que flotan muy lejos? ¿Qué haría esa gente para probar si existen las estrellas?”.
Las ondas gravitacionales nos plantean un reto similar, pero ya hemos comenzado a vislumbrar respuestas. De entrada, su detección ha corroborado que los hoyos negros son reales, pues antes había quienes argumentaban que, por sus características, bien podría tratarse de estrellas oscuras.
El anuncio hecho aquel 11 de febrero de 2016 ha modificado el escenario científico a tal grado que a 12 meses de distancia el trabajo de Núñez se ha modificado sustancialmente. “Yo que estudio qué pasa cuando la materia cae en un hoyo negro antes me veía obligado a darle un valor de 1 a todo lo que consideraba en mis cálculos (masa de la estrella, densidad, etcétera). Hoy ya puedo introducir valores reales a un sistema y eso es sumamente emocionante”, concluyó.