Las claves para entender qué son las ondas gravitacionales

Existen varios experimentos en marcha que pretenden ser los oídos capaces de «escuchar» esas ondas.

Las ondas gravitacionales son un fenómeno cósmico fundamental para que el universo funcione tal y como lo conocemos, pero no tenemos certeza de que existan. Su presencia fue propuesta por primera vez por Einstein hace ahora 100 años, como parte de su explicación de la Teoría General de la Relatividad. Sabemos cómo funciona la electricidad y entendemos que las cargas eléctricas de distinto signo se atraen y las de igual signo se repelen. Lo hacen porque interactúan en un campo: el campo electromagnético. Es como si los electrones se empujaran unos a otros en el tatami de un combate de yudo. Algo parecido pasa con el sonido. Cuando recibimos el ruido de un trueno es porque el estallido ha generado ondas en el aire que hay entre la tormenta y nuestro tímpano. Einstein predijo que en el cosmos la gravedad funciona de manera similar. Un objeto masivo, como el Sol o un agujero negro, distorsiona el espacio a su alrededor y genera ondas que se transmiten por todo el cosmos.

Imagine una charca absolutamente tranquila, con el agua cristalina y quieta, sobre la que hay dos barquitos de papel. Si tiramos una piedra en un extremo, generaremos una onda que se transmitirá hasta los barcos y los moverá. Según Einstein, la gravedad atrae a los cuerpos del espacio por un fenómeno similar: los objetos más masivos generan ondas más gordas y cambian la posición de los menos masivos. Esto es así porque el espacio entre dos astros no está vacío, en realidad todos los cuerpos del universo descansan sobre una especie de tapiz invisible, sobre el agua de un inmenso charco a la que llamamos espacio-tiempo. El problema es que nunca hemos podido demostrar que lo que Einstein dedujo matemáticamente fuera verdad. Ningún objeto humano ha sido capaz de detectar las perturbaciones producidas por esas ondas. Entre otras cosas porque son increíblemente pequeñas. La fuerza de marea de la Luna sobre la Tierra puede producir oscilaciones de hasta un metro que son fácilmente detectables al observar cómo sube o baja el agua entre la pleamar y la bajamar. Pero las ondas gravitacionales son minúsculas: uno de los sucesos más violentos del cosmos (la colisión de dos agujeros negros) produciría una perturbación en el espacio más pequeña que el tamaño de unos cuantos átomos juntos. ¿Imperceptible? No tanto. Existen varios experimentos en marcha que pretenden ser los oídos capaces de «escuchar» esas ondas. Uno de ellos es el LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), una instalación de dos túneles de cuatro kilómetros de longitud dispuestos en perpendicular en un páramo de California. Por su interior viajan sendos rayos láser que realizan un viaje de ida y vuelta. En condiciones normales, la posición relativa de los láseres siempre será la misma: perpendicular. Pero si se ven afectados por una onda gravitacional, todo cambiará. Es como si pintamos dos líneas perpendiculares en una tela y después estiramos la tela por uno de los bordes...las líneas dejarán de ser perpendiculares. El espacio deformado por las ondas gravitacionales ejercerá el mismo efecto sobre los láseres del LIGO.

Todo apunta a que hoy nos contarán que los científicos han podido percibir esa sutil distorsión que anunció Einstein. ¿Y qué? ¿Por qué resulta esto tan excitante?

Las ondas gravitacionales pueden ir cargadas de información igual que las ondas de sonido. Ondas procedentes del Big Bang nos darían pistas de cómo fue ese momento inicial. Las que vengan de agujeros negros nos ayudarán a entender ese fenómeno cataclismático. Además confirmarán el modo en el que funciona la gravedad, uno de los puntos aún no resueltos del modelo actual cosmológico.