LIGO, el potente observatorio de Estados Unidos que ha sido el único en detectar 6 veces las ondas gravitacionales predichas por Einstein

Durante casi 100 años fue imposible detectar ondas gravitacionales, predichas por Albert Einstein en 1915. Hasta que en 2015 el observatorio LIGO no solo registró la primera onda, sino que también la “oyó”. ¿Cómo funciona este laboratorio que abre una nueva ventana para conocer el universo?

Por BBC Mundo
LIGO, el potente observatorio de Estados Unidos que ha sido el único en detectar 6 veces las ondas gravitacionales predichas por Einstein

Estamos parados sobre uno de los tres techos del Observatorio de Ondas Gravitacionales de Louisiana (LIGO, por sus siglas en inglés), Estados Unidos, y de repente sentimos que el piso tiembla y que la planta de abajo retumba.

Dos científicos del LIGO, Guillermo Valdés y William Katzman, muestran a BBC Mundo este lugar, construido para detectar las ondas gravitacionales, predichas por Albert Einstein en 1915.

Estas ondas son distorsiones más pequeñas que un protón en la malla del espacio-tiempo, que producen todos los cuerpos en movimiento.

Son como las ondulaciones que forma una piedra pequeña al caer en el agua.

Durante casi 100 años fue imposible detectarlas. Hasta que LIGO abrió en 1999 y en 2015 registró la primera onda, causada por el choque de dos agujeros negros.

Rayos láser

Este proyecto científico tiene un nombre que suena complejo: Observatorio de Interferómetro Láser de Ondas Gravitacionales. Pero seguiremos llamándolo LIGO.

Hay dos sedes iguales en Estados Unidos. Una en Livingston, Louisiana, y la otra en Hanford, Washington.

Ambas son financiadas por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. y operadas por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y el California Institute of Technology (Caltech).

Cada sede de LIGO consta de dos túneles de concreto de cuatro kilómetros de largo, que forman una "L".

Dos rayos láser corren de ida y vuelta a lo largo de ellos.

Cuando las ondas gravitacionales llegan al observatorio, un rayo láser se achica en un túnel y el otro se agranda, en una proporción millones de veces más pequeña que un átomo.

"Estamos midiendo algo que parece imposible de medir", dice Guillermo Valdés en el observatorio de Louisiana, donde está BBC Mundo, en medio de un campo verde amplio.

Desde el techo de este LIGO no se alcanza a ver el final de los túneles en los que ocurre todo este proceso.

Al vacío

Cuando sentimos temblar el lugar, William Katzman, líder de programa del Centro Educativo de Ciencias de LIGO, dice "Ah, ¡es un cuarto limpio!". "¿Un qué?", le preguntamos.

"Nos tomamos la limpieza muy seriamente", comienza a explicar el científico.

Valdés detalla que una de las razones por las que la higiene es esencial en LIGO es que, al interior de los túneles, los láseres pueden generar un calor equivalente al de una bombilla de 100 watts multiplicado por 1.000.

Cualquier partícula que se filtre podría incendiarse.

Es por esto que los túneles están al vacío. "Tienen menos partículas que en el espacio", asegura Valdés.

Una de las medidas para evitar problemas es la rutina de limpieza que deben seguir los científicos para entrar a las estaciones finales de los túneles: ponerse un gorro en la cabeza y limpiarse los zapatos pisando una superficie adhesiva y luego cepillándolos en unos rodillos.

Aun así, deben cubrirse los zapatos con una especie de pantuflas.

Además, usar lentes oscuros para evitar que algún rayo láser les queme los ojos.

Para entrar a los túneles por donde corre el láser, las medidas son aún más estrictas: los científicos deben vestir un traje que parece de astronauta, y varios pares de guantes.

Otra de las herramientas que sirve para asegurar la higiene son justamente los "cuartos limpios" del que William hablaba.

Se trata de cubos de seis metros de lado que inyectan aire ultra limpio a las cámaras de vacío, que son como unos contenedores de espejos (contra los que rebotan los rayos láser) y otras piezas del observatorio.

El transporte de uno de estos cubos fue lo que hizo temblar al techo de LIGO.

Mensajes del pasado

Pero la limpieza no es la única norma a seguir para evitar que algo interfiera con la detección.

Por ejemplo, los autos no pueden circular a más de 16 kilómetros por hora alrededor del observatorio, ya que la vibración que producen podría desestabilizarlo.

En el "cuarto de control" de LIGO, unas 40 computadoras y 30 monitores ayudan a medir los cambios de longitud de los láseres, la actividad sísmica de la Tierra, la actividad humana y la actividad de los océanos, entre otras variables.

Los científicos deben descartar que algo que parezca onda gravitatoria se deba en realidad a un evento ocurrido en nuestro planeta.

Estas normas aseguran que LIGO pueda "leer" parte de la historia del universo.

Las ondas que recibe siempre provienen del pasado. De uno muy lejano.

Música del Universo

La primera onda que detectó el observatorio se produjo hace 1.300 millones de años.

Dos agujeros negros con 29 y 36 veces más masa que el Sol chocaron violentamente en ese punto del tiempo y emitieron ondas gravitacionales que llegaron a la Tierra el 14 de septiembre de 2015.

Esta fecha aparece en varios carteles del observatorio y a la altura del corazón de las camisetas de sus trabajadores, escrita como el código GW150914 (GW de gravitational wave).

Desde entonces, LIGO ha recibido cinco ondas gravitacionales más.

El jueves 16 de noviembre, cuando BBC Mundo llegó, William Katzman acababa de anunciar la detección de la sexta.

Brian O'Reilly, científico principal de LIGO, dijo que esperaban algún día recibir una señal del Big Bang. Es decir, de nada menos que el origen del cosmos.

Pero el observatorio no solo registra ondas. También las "escucha".

Las ondas gravitacionales son de espacio-tiempo, pero sus frecuencias pueden transformarse en sonido, en uno que se percibe como un corto chillido.

"Las digitalizamos, las reproducimos por un parlante y las escuchamos", dice Gabriela González, científica de LIGO, a BBC Mundo.

Para ella, el registro de ondas es "una nueva manera de hacer astronomía".

"Es como que le hemos agregado sonido al cine mudo", comenta, ya que antes solo "veían" el universo a través de telescopios.

Algunos científicos bailan con el sonido de las ondas, incluso.

Gabriela González cuenta que les gusta decir que son "la música del universo".

La oreja en la Tierra para escucharlas es precisamente LIGO.

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