Nobel de Física para los científicos que detectaron las ondas gravitacionales

Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne

Los físicos Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, recientemente reconocidos con el Princesa de Asturias de Investigación, han sido galardonados por sus decisivas contribuciones a la confirmación de la existencia de este tipo de vibraciones.

Rainer Weiss (Berlín, 1932), Barry C. Barish (Omaha, Nebraska, 1936) y Kip S. Thorne (Logan, Utah, 1940), que el pasado mes de junio fueron galardonados con el Premio Princesa de Asturias de Investigación, han sido premiados con el Nobel de Física por la detección de ondas gravitacionales. Según indica la Real Academia Sueca de Ciencias los tres científicos han realizado "contribuciones decisivas" en la detección y observación de este tipo de vibraciones. La mitad del premio recae en Weiss, vinculado al Massachusetts Institute of Technology (MIT); y la otra mitad, conjuntamente a los estadounidenses Barish y Thorne, del California Institute of Techology (Caltech). Los tres han colaborado en el desarrollo de LIGO, un observatorio de detección de ondas gravitacionales ubicado en Hanford Site, Luisiana, que fue el primero en corroborar en la práctica la existencia de estas ondas, a partir de unas señales captadas el 14 de septiembre de 2015, un logro que se hizo público unos meses después, el 11 de febrero de 2016.

Las ondas gravitacionales, predichas por Albert Einstein hace cien años, proceden de la colisión de dos agujeros negros. Hicieron falta 1.300 millones de años para que estas ondas llegaran al detector LIGO. La señal era extremadamente débil cuando alcanzó la Tierra, pero supone una revolución prometedora para la astrofísica. Las ondas gravitacionales son una manera totalmente nueva de observar los sucesos más violentos del espacio y de examinar los límites de nuestro conocimiento.

Ilustración de la fusión de dos agujeros negros, un evento que puede generar ondas gravitacionales. Foto: NASA

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) es un proyecto colaborativo con más de mil investigadores procedentes de más de 20 países. Los laureados con el Nobel 2017, "con entusiasmo y determinación, han sido de incalculable valor para el éxito de LIGO", señala el comunicado de la Real Academia Sueca de Ciencias. "Los pioneros Rainer Weiss y Kip S. Thorne, junto con Barry C. Barish, el científico y líder que llevó el proyecto a término, han conseguido que cuatro décadas de esfuerzo desembocaran por fin en la observación de las ondas gravitacionales".

A mediados de los 70, Rainer Weiss ya había analizado posibles fuentes de ruido de fondo que podrían alterar las mediciones, y además ya había diseñado un detector, un interferómetro láser que podría sortear este ruido. Poco después, Kip Thorne y Weiss estuvieron firmemente convencidos de que las ondas gravitacionales podrían ser detectadas y que esto supondría una revolución para nuestro conocimiento del universo. Las ondas gravitacionales se propagan a la velocidad de la luz, llenando el universo, tal como Albert Einstein predijo en su teoría general de la relatividad. Siempre se crean cuando una masa se acelera, como ocurre cuando dos agujeros negros rotan cada uno alrededor del otro. Pero Einstein estaba convencido de que nunca sería posible medirlas.

El logro del proyecto LIGO fue posible utilizando un par de interferómetros láser gigantes para medir una variación miles de veces más pequeño que el núcleo de un átomo mientras la onda gravitacional sobrepasaba la Tierra. Hasta ahora, todo tipo de radiaciones electromagnéticas y partículas, como rayos cósmicos o neutrinos, han sido utilizados para explorar el universo. Sin embargo, las ondas gravitacionales son un testimonio directo de interrupciones en el espacio-tiempo. "Se trata de algo completamente nuevo y diferente, que abre la puerta a mundos nunca vistos", señala la nota de la Academia. "Multitud de descubrimientos esperan a aquellos que logren capturar las ondas e interpretar su mensaje".