Written by En 1974 un pulso binario que estaba perdiendo energía más rápido de lo previsto. Según los investigadores que estudian el fenómeno, esta pérdida de energía adicional se debería a las ondas gravitacionales generadas por el sistema. Un púlsar es un tipo de estrella que al final de su vida se transforma en una estrella de neutrones y emite grandes cantidades de radiación. Un púlsar binario es un sistema de dos púlsares que se orbitan entre sí.
Para comprender cómo se forman estas ondas gravitacionales, imagina que una roca cae en un lago tranquilo. Esto produciría olas que se propagarían a las costas.
De manera similar, el púlsar binario perturba el espacio-tiempo que lo rodea como una piedra perturba el líquido. Las ondas gravitacionales producidas, aunque extremadamente débiles, podrían de alguna manera ser detectadas por un astrónomo con el equipo adecuado. Actualmente, científicos de todo el mundo se están movilizando para detectar estas ondas a través de diferentes tipos de detectores de ondas gravitacionales.
Más que comprender un fenómeno astronómico, el conocimiento sobre las ondas gravitacionales puede contribuir a unificar todas las teorías sobre las fuerzas fundamentales en una sola Teoría que aborde todas las fuerzas del Universo. Esto se debe a que conocemos muy bien las fuerzas electromagnéticas, nucleares fuertes y nucleares débiles, así como las partículas responsables de su propagación. También ya somos capaces de unificar estas fuerzas en una sola teoría, la teoría cuántica del campo.
Sin embargo, todavía no hay pruebas experimentales de varios aspectos de la gravitación y la forma en que se propaga. Esto se debe a las dificultades experimentales para estudiar los fenómenos gravitacionales y las partículas involucradas, los gravitones.
Una forma de estudiar estos fenómenos extremos es la detección de ondas gravitacionales. No tienen prueba experimental directa, y es por eso que existe una carrera entre físicos y astrónomos de todo el mundo que buscan su detección. Algunos de los equipos que participan en este esfuerzo son brasileños.
La gran dificultad para detectar ondas gravitacionales es la pequeña influencia que tendrían en nuestra región del espacio. El púlsar más cercano a la Tierra está a 500 años luz de distancia. Esto está tan lejos que la luz (o una onda gravitacional, que viaja a la misma velocidad que los fotones en el vacío) tardaría 500 años en llegar a la Tierra. La intensidad de estas ondas disminuye muy rápidamente a medida que se alejan de la fuente. En nuestro planeta, es necesario utilizar ingeniosos dispositivos para separar el efecto de una onda gravitacional de las vibraciones sísmicas u otras ondas gravitacionales que se originan en otras regiones del Universo.
Algunos experimentos importantes para estudiar las ondas gravitacionales son el American aLIGO (Observatorio avanzado de ondas gravitacionales con interferómetro láser, u Observatorio Avanzado de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser) y el detector brasileño Mario Schenberg, en funcionamiento en el Instituto de Física de la USP, en São Paulo.
Vista aérea de LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser). Foto: © LIGO / http://www.ligo.caltech.edu/
alIGO, como su nombre lo describe, utiliza un interferómetro láser gigante de muy alta precisión para medir cualquier variación que pueda estar asociada con las ondas gravitacionales. Un interferómetro es un dispositivo que compara dos rayos de luz láser que provienen de diferentes direcciones y, por lo tanto, es capaz de determinar oscilaciones mínimas en los rayos. En el caso del observatorio estadounidense de ondas gravitacionales, se pueden detectar y estudiar pequeñas alteraciones en los espejos del interferómetro separados por un kilómetro de distancia.
Similar a alIGO, el interferómetro VIRGO está instalado en el EGO (Observatorio Gravitacional Europeo) en Cascina, Italia.
El detector Mário Shenberg está compuesto por una esfera metálica que pesa más de una tonelada, enfriada a unas pocas centésimas por encima del cero absoluto. A esta temperatura es posible estudiar las variaciones de la esfera sin la influencia de las moléculas que se agitan por el calor.
En un esfuerzo internacional, los científicos tienen la intención de lanzar al espacio el interferómetro LISA (Interferómetro láser de antena espacial o Interferómetro de antena láser espacial). Este interferómetro se ensamblaría en el espacio a partir de 3 naves espaciales que juntas formarían un triángulo equilátero cuyo lado mediría cientos de kilómetros.
Al igual que la radioastronomía, los investigadores creen que la detección de ondas gravitacionales inaugurará un nuevo campo de investigación espacial, la astronomía gravitacional.
Fuentes:
http://www.inpe.br/noticias/noticia.php?Cod_Noticia=3200
http://www.inpe.br/noticias/noticia.php?Cod_Noticia=808
http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/anseio_pela_fusao.html
http://www.ipta4gw.org/
http://www.ligo.caltech.edu/
