Ondas gravitacionales

En el campo de la física, el científico Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales, las cuales solo pudieron ser descubiertas cien años después de su predicción por los científicos de LIGO en el año 2015. Éstas representan un importante avance en la teoría de la relatividad de Einstein y para la ciencia en general.  

Temas relacionados

Albert Einstein

¿Qué son las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales representan una perturbación del espacio-tiempo generada por un cuerpo masivo acelerado que produce una expansión de energía en todas direcciones a velocidad luz. Este fenómeno permite que el espacio tiempo se estire sin que pueda volver a su estado original. Esta perturbación gravitatoria se propaga a la velocidad de la luz en el espacio-tiempo y genera perturbaciones microscópicas que sólo pueden ser percibidas en laboratorios científicos avanzados como los de LIGO o VIRGO.

Las ondas gravitacionales son perturbaciones que se generan en el espacio tiempo y suelen producirse entre dos o más cuerpos espaciales, los cuales producen una propagación de energía que se transporta en todas direcciones. Este fenómeno produce que el espacio tiempo en el universo se dilate y no vuelva a su forma original.

Este descubrimiento genera aportes significativos pues nos permiten estudiar el espacio a través de sus ondas y planear otras formas de comprender su comportamiento y sus características.

Quien descubrió las ondas gravitacionales

Las ondas gravitacionales fue una de las últimas hipótesis descritas por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general. Según este afamado científico, la existencia de este tipo de ondas era una derivación matemática de una asunción básica que afirmaba que ningún objeto o señal podría ser más veloz que la luz.

Un siglo después, fueron detectadas y la hipótesis de Einstein quedo validada.

En el año 2014, el observatorio BICEP2 anunció el descubrimiento de trazas de ondas gravitacionales generadas por el Big Bang. Pero poco tiempo después, esta noticia fue desmentida.

El 14 de septiembre de 2015, los científicos del experimento LIGO pudieron detectarlas y anunciar su descubrimiento al mundo un año más tarde, en febrero del 2016.

Características

Dentro de las características más representativas de las ondas gravitacionales podemos mencionar las siguientes:

• Son perturbaciones que alteran las dimensiones espacio-tiempo.
• Se propagan a la velocidad de la luz en todas direcciones.
• Son ondas transversales.
• Se puede polarizar.
• Transportan energía.
• Estiran el espacio tiempo.
• No se puede determinar su origen.
• Pueden presentarse en distintas frecuencias.

Cómo se originan

Las ondas gravitacionales pueden tener su origen en varias situaciones, algunas de ellas pueden ser:

• Cuando dos o más cuerpos espaciales de masa muy elevada interactúan entre sí.
• El producto de las órbitas de dos huecos negros.
• Generadas por el choque de dos galaxias.
• Dos neutrones cuyas órbitas coinciden.

Detección de las ondas gravitacionales

Las ondas gravitacionales generan perturbaciones microscópicas que sólo pueden ser detectadas por dispositivos muy avanzados en tecnología de gran tamaño y delicados. Estos son conocidos como interferómetros y los más grandes son el Advanced LIGO, ubicado en estados Unidos y el VIRGO, situado en Italia.

Los interferómetros están formados por un sistema de túneles de varios kilómetros de distancia colocados en forma de L, por los que pasan láseres que rebotan en espejos e interfieren al cruzarse. Cuando se produce una onda gravitacional, ésta se detecta mediante a una deformación en el espacio-tiempo entre los espejos que se encuentran en el interferómetro.

Otras herramientas que nos permiten detectar las ondas gravitacionales son los radiotelescopios que miden la luz de los púlsares y telescopios astronómicos como el LISA.

Importancia

La importancia de detectar este tipo de ondas permite al hombre explorar el Universo, escuchando las vibraciones que se expanden en el espacio tiempo.

Este descubrimiento también permitió comprender que el universo puede deformarse y estas deformaciones se expanden y contraen por todo el espacio como una onda.

Es importante mencionar que estas ondas son producidas en el universo por sucesos violentos como la colisión de agujeros negros. Es a través de las ondas gravitacionales que podemos obtener información de estos cataclismos que ocurren en el cosmos.

Igualmente, estos fenómenos nos pueden ayudar a comprender y a explicar muchas de las leyes básicas del campo de la física, así como suministrar información sobre el espacio, su origen y como se forman o desaparecen las estrellas o los agujeros negros.

Ejemplos de las ondas gravitacionales

Las ondas gravitacionales se hacen presentes en diferentes eventos espaciales como la explosión de una estrella, el choque dos meteoritos o cuando se forma un agujero negro, la explosión de una supernova, la radiación producida por el Big Bang, entre otros.

Algunas fuentes revelan que las ondas gravitacionales pueden provenir de pulsaciones pequeñas de objetos compactos, de la radiación por objetos que orbiten alrededor de un agujero negro y de una estrella de neutrones, así como la rotación acelerada de cuerpos no esféricos entre otros.