Excelencia científica europea en materia de ondas gravitacionales
Las ondas gravitacionales son una de las predicciones más destacadas de la Teoría General de la Relatividad de Einstein. Estas ondulaciones en la curvatura del espacio-tiempo generadas por la aceleración de objetos en el universo resultan muy complicadas de detectar. Para lograrlo es necesario que procedan de objetos masivos y extremadamente densos que se muevan a velocidades muy elevadas. Gracias a una nueva generación de detectores, el Observatorio por Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO) de Estados Unidos y el detector Virgo europeo, se ha logrado medir las señales de ondas gravitacionales emitidas por la coalescencia de dos agujeros negros y de una pareja de estrellas de neutrones en colisión. Esto supone todo un hito para la física y abre la puerta a una nueva era, la astronomía de ondas gravitacionales. Financiado por la Unión Europea, GRAWITON fue una Red de Formación Inicial visionaria que advirtió la necesidad de formar a jóvenes investigadores para que liderasen este nuevo campo de enorme interés. Trece investigadores noveles recibieron formación durante tres años y varios de ellos figuraron como coautores en los artículos en los que se mostraron las detecciones, lo que es indicativo de su contribución a los descubrimientos. Un éxito estelar El estudio de las ondas gravitacionales es un campo que se ha ampliado enormemente gracias a los detectores LIGO y Virgo, los cuales permiten a los científicos obtener datos nuevos sobre el cosmos. «La detección de ondas gravitacionales provocadas por la unión de dos agujeros negros con masas equivalentes de veintinueve y treinta y seis veces la del Sol han supuesto el comienzo de una física experimental en la que se emplean ondas gravitacionales y la astrofísica de agujeros negros de masa estelar», indicó el coordinador del proyecto, Michele Punturo. Dos años después, los interferómetros Virgo y LIGO detectaron la onda gravitacional emitida por la coalescencia de dos estrellas de neutrones, la situaron en el espacio y permitieron a los astrónomos observar las emisiones de esta colisión tan espectacular. Las observaciones ofrecen a la comunidad científica la oportunidad sin precedentes de resolver un enigma planteado hace décadas sobre dónde se produce la mitad de todos los elementos más pesados que el hierro e identificar las causas de estallidos de rayos gamma. «Con esta detección nace lo que denominamos la astrofísica, la cosmología y la astronomía "multimensajero"», indicó Punturo. «Es la primera vez que se ha observado un evento astronómico mediante ondas gravitacionales y electromagnéticas, nuestras mensajeras cósmicas». La coautoría de los resultados de estos descubrimientos tan interesantes pertenece también a investigadores cuyos doctorados se financiaron a través de GRAWITON. Investigadores de Francia, Alemania e Italia contribuyeron al análisis de datos y a los desarrollos tecnológicos necesarios para lograr los mencionados avances científicos. En concreto, pudieron trabajar con dispositivos ópticos complejos, láseres de alta potencia y bajo ruido, recubrimientos de alta reflectancia y trabajos de simulación y modelización. «Los interferómetros de ondas gravitacionales son los detectores más sensibles del mundo, capaces de detectar el paso efímero de una onda gravitacional. La onda genera variaciones en la longitud de los dos brazos perpendiculares de Virgo o LIGO del orden de 10-19 m, diez mil veces inferior al radio de un protón», explica Punturo. Los investigadores de GRAWITON idearon nuevos métodos de análisis de datos para separar la señal del ruido de fondo. GRAWITON realizó contribuciones valiosas al campo científico de las ondas gravitacionales. La comunidad ya puede «ver» y «oír» eventos cósmicos para conocerlos mejor. Esto ofrece también la oportunidad de desentrañar los mecanismos por los que se rige el universo.
Palabras clave
GRAWITON, ondas gravitacionales, agujeros negros, LIGO, Virgo, estrellas de neutrones, relatividad general, astronomía multimensajero