¿Qué son las ondas gravitacionales?

La gravitación es aquella fuerza que nos mantiene pegados a la corteza terrestre, hace girar a la Luna alrededor de la Tierra y a ésta alrededor del Sol. Isaac Newton describió su comportamiento por primera vez en 1687, en su obra Philosophiæ naturalis principia mathematica. Sólo 228 años después, el gran Albert Einstein desarrolló una nueva versión de la teoría de la gravitación: la Relatividad General.

La teoría de Einstein no es sólo una “versión corregida y aumentada” de la teoría: predice la existencia de nuevos fenómenos en el Universo: el Big Bang, los agujeros negros y, sobre todo, la emisión de ondas gravitacionales. Tan complejas son las ecuaciones de Einstein, que él mismo nunca llegó a convencerse de la existencia de estos fenómenos nuevos, pese a que sus cálculos (y los de otros brillantes colegas) eran correctos.

La Relatividad General explica la gravitación como una deformación (pequeña pero significativa) del espacio y del tiempo. En condiciones adecuadas, esta deformación del espacio-tiempo (que nos mantiene pegados a la Tierra y a ésta orbitando alrededor del Sol) puede “desprenderse” de la materia que la produce y viajar libremente de un punto a otro del espacio-tiempo, como ondas que se mueven con la misma velocidad que la luz: las mencionadas ondas gravitacionales.

Algo similar ocurre cuando los campos eléctricos y magnéticos producidos por corrientes que circulan en una antena, se “desprenden” de estas corrientes y viajan por el espacio-tiempo como ondas electromagnéticas, trayéndonos, música, cine, señales GPS o imágenes de galaxias lejanas.

Solo los eventos más catastróficos en el Universo son capaces de producir ondas gravitacionales lo suficientemente intensas como para ser detectadas con la tecnología existente hoy. Un ejemplo de eso es la colisión de dos agujeros negros masivos, que se fusionan para producir un agujero negro gigante, desprendiendo una energía mucho mayor que cualquier explosión estelar, incluyendo las poderosas supernovas, que emiten en unas horas más luz que toda una galaxia poblada de millones de estrellas.

La detección de las ondas gravitacionales es sumamente difícil, pues la deformación del espacio (que es lo que se mide indirectamente) es sumamente pequeña. Por ejemplo, una distancia de 4 km (la “distancia patrón” del experimento LIGO) se dilataría o encogería 4 milésimos de un billonésimo de milímetro: menos que la millonésima parte del diámetro de un átomo. Sin embargo, el experimento LIGO usó técnicas ultrarefinadas para detectar ese pequeñísimo movimiento.

Pero por primera vez en la historia, hemos podido “ver” (con los intrumentos de la ciencia) un fenómeno invisible de cualquier otra forma: el choque de dos agujeros negros muy masivos (treinta veces mayores que el Sol) confirmando la existencia de los fenómenos que habían hecho dudar a Einstein.