Ciencia y Espacio

Nuevos telescopios revelan una catástrofe cósmica

Cada vez que se enciende un nuevo telescopio, aprendemos algo fundamental sobre el universo. La semana pasada, científicos hicieron un anuncio memorable que resulta de la última forma de telescopios y revelaron la observación de una catástrofe cósmica.

Nota del editor: El doctor Don Lincoln, físico principal de Fermilab, realiza investigaciones usando el Gran Colisionador de Hadrones. Ha escrito numerosos libros y produce una serie de videos educativos de ciencia. Es autor de 'The Large Hadron Collider: The Extraordinary Story of the Higgs Boson and Other Things that Will Blow Your Mind' (El Gran Colisionador de Hadrones: la extraordinaria historia del bosón de Higgs y otras cosas que harán volar tu mente). Síguelo en Facebook. Las opiniones expresadas en este artículo son exclusivas del autor.

(CNN) - Cada vez que se enciende un nuevo telescopio, aprendemos algo fundamental sobre el universo.

El primer telescopio de Galileo descubrió las lunas de Júpiter y destruyó para siempre la idea de que la Tierra era el centro del universo. Edwin Hubble usó el Observatorio del Monte Wilson en 1917 para mostrar que existen otras galaxias y que la Vía Láctea era solo una de muchas de ellas.

Los satélites de la serie Vela que orbitaban alrededor de la Tierra durante la década de 1960 fueron diseñados para detectar los rayos gama que acompañan una explosión nuclear. Ese era su propósito inicial pero, además, descubrieron ráfagas de rayos gama en el espacio, que más adelante fueron identificadas como la explosión tan violenta de una estrella que podría ser vista en todo el universo.

La semana pasada, científicos hicieron un anuncio memorable que surge de los más modernos telescopios: detectores de ondas gravitacionales. Y lo que revelaron esos detectores es la observación de una catástrofe cósmica.

Hace mucho tiempo y en una galaxia muy lejana, literalmente, dos hoyos negros, encerrados por eones en una danza de la muerte, finalmente se estrellaron uno contra el otro. En el transcurso de unos pocos milisegundos se liberó una cantidad de energía equivalente a la masa de tres estrellas del tamaño de nuestro sol, en forma de ondas gravitacionales que rugieron en todo el cosmos.

Las ondas gravitacionales ocurren cuando la fábrica del espacio y del tiempo se deforma por el movimiento de grandes masas. Albert Einstein predijo su existencia en 1916.

En este anuncio, hoyos negros con la masa de 31 y 25 masas solares, respectivamente, emergieron en un gigantesco hoy negro con una masa 53 veces más grande que nuestro sol.

Durante ese breve instante, la energía gravitacional emitida por la colisión eclipsó toda la luz emitida por todas las galaxias en todo el universo conocido. Después de viajar durante 1.800 millones de años luz, el grito de la muerte de estas dos estrellas ancianas atravesó la Tierra.

El pasado 14 de agosto, tres detectores grabaron la travesía de esas tres ondas gravitacionales. Dos de los detectores, ubicados en Estados Unidos, son llamados LIGO y el otro, localizado cerca de Pisa, en Italia, se llama Virgo.

Los tres tienen forma de L y cada una de sus patas mide cerca de 3,2 kilómetros de largo. Estos fenomenales equipos científicos usan tecnología láser y espejos para medir pequeños cambios e identificar el paso de ondas gravitacionales.

Se ha propuesto la construcción de otro detector adicional en la India, llamado Indigo, para mejorar aún más la capacidad de estos aparatos de darnos información fundamental sobre el universo.

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¿Pero por qué es tan interesante la observación de estas ondas gravitacionales?

Bueno, la respuesta más sencilla es que pueden verificar si es correcta la teoría de la relatividad general de Einstein, pero realmente esa no es una respuesta muy satisfactoria. Ya antes se han hecho muchas otras pruebas de la teoría de la relatividad general, incluyendo el simple hecho de que el GPS de tu teléfono celular no funcionaría si la teoría no fuera cierta.

Una mejor respuesta involucra a la astronomía. Los hoyos negros son solo eso, negros. Son los cadáveres de estrellas muertas, tan masivas y compactas que ni siquiera la luz puede escapar a ellos. Literalmente, no pueden ser vistos y antes de LIGO, su existencia solo podía ser deducida por su efecto gravitacional en sus vecinos o por la luz (casi siempre rayos X) emitida por el gas caliente dentro del hoyo negro.

Pero un hoyo negro aislado es invisible. Interactúa a través de la gravedad e, incluso en ese momento, solo emite radiación gravitacional cuando se mueve. Así que detectores como LIGO y Virgo son la única forma de verlos. Básicamente, son telescopios de hoyos negros.

Una pocas observaciones de ondas gravitacionales han bastado para dejar perplejos a los científicos. Antes de 2016, los astrónomos pensaban que había dos clases de hoyos negros: los de categoría estelar, con masas no mayores a 10 veces el tamaño de nuestro sol, y los de categoría masiva, hoyos negros monstruosos que están en el centro de las galaxias y tienen masas que sobrepasan en cientos de miles de veces el tamaño de nuestras masas solares.

Los hoyos negros con masas más o menos mayores a 30 veces la masa de nuestro sol son inesperados. Y, sin embargo, eso fue lo que observaron LIGO y Virgo.

Si la historia nos enseña algo, es que los nuevos telescopios significan que debemos esperar lo inesperado. Estudiar las ondas gravitacionales nos enseñará algo que no podrá ser observado de ninguna otra manera. No hay forma de saber qué aprenderemos. Pero soy optimista y creo que será fascinante.

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