Nobel de Física para la detección de ondas gravitacionales

José Vicente Díaz

El Premio Nobel de Física 2017 ha sido otorgado para los físicos: Raider Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, por la primera observación experimental directa de las ondas gravitacionales. 


Fue el 14 de septiembre de 2015 cuando se observaron estas ondas tan especiales, de las cuales Albert Einstein ya había predicho su existencia 100 años antes. 


Los tres investigadores fueron los artífices de la cooperación internacional que permitió la implementación de los instrumentos LIGO y Virgo.


Nobel fisica 2017


Pero, ¿qué son las ondas gravitacionales?


Las ondas gravitacionales fueron predichas por el físico Albert Einstein en 1916, como consecuencia de su teoría de la relatividad general


Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado, son acontecimientos muy violentos en el universo distante, por ejemplo, por la colisión de dos agujeros negros o por explosiones de supernovas.


Ondulaciones en el espacio-tiempo generadas por las estrellas de órbitas muy rápidas
(estrellas de neutrones, enanas blancas o agujeros negros)


En la teoría de Einstein de la relatividad general, la gravedad es tratada como un fenómeno resultante de la curvatura del espacio-tiempo. Esta curvatura es causada por la presencia de masa. Generalmente, cuanto más masa esté contenida dentro de un volumen determinado del espacio, mayor es la curvatura del espacio-tiempo en el límite de este volumen.


Como objetos con masa se mueven en el espacio-tiempo, la curvatura cambia para reflejar las distintas ubicaciones de esos objetos. En ciertas ocasiones, los objetos muy acelerados generan cambios en esta curvatura, que se propagan hacia el exterior a la velocidad de la luz en una forma de onda. 


Estos fenómenos de propagación son conocidos como ondas gravitacionales.


Estas ondulaciones en el tejido espacio-temporal puede llevar información acerca de sus violentos orígenes y sobre la naturaleza de la gravedad que no puede ser obtenida por otras herramientas astronómicas. 


La influencia de las emisiones de ondas gravitacionales en los sistemas de púlsar binario (dos estrellas de neutrones orbitando entre sí) se han medido con precisión y está en excelente acuerdo con las predicciones:


Esquema ondas gravitacionles


En 1993, los científicos Russell Hulse y Joseph Taylor recibieron el Premio Nobel por este trabajo (realizado en los años 70 y 80).


Por fin un proyecto científico las pudo detectar en 2015, el proyecto LIGO (Estados Unidos), que ha sido reconocido con el Nobel de Física 2017.



Las ondas gravitatorias tienen propiedades muy importantes y únicas. Una de las más importantes es que las ondas gravitatorias pueden pasar a través de cualquier medio sin ser dispersada de manera significativa. Mientras que, por ejemplo, la luz de las estrellas distantes pueden ser bloqueados por el polvo interestelar las ondas gravitacionales pasarán sin impedimentos.


Estas características permiten a estas ondas llevar información sobre fenómenos astronómicos nunca antes observadas por los seres humanos. Por lo tanto se nos abre un camino increíble en el estudio del Cosmos.



Artículo publicado originalmente en Universo Blog

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