Un investigador de la UPV participa en el descubrimiento de «unas nuevas gafas para indagar en el origen del universo»

Las ondas gravitacionales son unas ondulaciones del espacio-tiempo resultado de eventos cósmicos muy violentos, como el choque de dos agujeros negros. Un agujero negro se forma cuando una estrella unas veinte veces más grande o más que el sol se queda sin combustible y colapsa por el efecto de la gravedad. Su fuerza de atracción es tan enorme que ni la luz puede escapar. De ahí que se llamen agujeros negros. «Las ondas gravitacionales fueron predichas por Einstein en 1916, pero su existencia solo pudo confirmarse un siglo después, cuando se detectaron por la colisión de dos agujeros negros supermasivos, de entre 30 y 40 veces la masa del sol», explica el experto de la Universidad del País Vasco. «Estas tienen frecuencias muy altas. Las descubiertas ahora son de frecuencias muy bajas. Además, no son el resultado de un evento en particular, sino la suma de muchos. Es como un ruido de fondo compuesto por la combinación de muchas ondas gravitacionales. En cierto modo es como las olas que golpean un barco en alta mar y se expanden en todas las direcciones», añade.

Entre los fenómenos que esperan observar con estas nuevas «gafas» están el resultado de la colisión de las galaxias y los primeros momentos del universo. La razón es que «creemos que estas ondas demuestran la teoría de que en el interior de todas las galaxias hay agujeros negros mil millones de veces más pesados que el sol. Cuando estas colisionan, los agujeros negros se encuentran y orbitan en torno al otro, emitiendo estas ondas de baja frecuencia, cuyo periodo es de entre uno y diez años. La combinación de todos estos encuentros cósmicos produce un ruido de fondo en forma de ondas gravitacionales, que es lo que observamos. Es como una sinfonía donde cada una de estas colisiones es uno de los instrumentos de la orquesta», continúa. «Ahora podemos ver algo que nos imaginábamos pero no podíamos observar», subraya.

Detectarlas no ha sido tarea fácil. Un equipo internacional lleva 15 años detrás de su pista. Para dar con ellas han tenido que echar mano del ingenio. Dado que hubieran necesitado un detector de un tamaño mucho mayor que el de la Tierra -el usado para las ondas gravitacionales de alta frecuencia medía ya cuatro kilómetros- tuvieron que tejer una especie de red con unos objetos cósmicos llamados púlsares. Como los agujeros negros, un púlsar es el resultado del agotamiento de una estrella, en este caso, de un tamaño de entre ocho y diez veces el sol. El resultado es una estrella de neutrones «en un proceso equivalente a reducir una masa igual a dos veces la del sol a un objeto de diez kilómetros de diámetro». Si la estrella original giraba sobre sí misma, este giro se conserva e incluso se incrementa cuando colapsa, «como un patinador que pasa de rotar sobre sí mismo y aumenta su velocidad cuando acerca los brazos al cuerpo». Este colapsoa produce un haz de ondas de radio que barre el espacio a su alrededor. Esto se percibe desde nuestro planeta de manera similar a los pulsos de luz de un faro en la costa o como un latido.

Esta especie de latido es muy preciso y predecible, lo que permite a los astrónomos utilizarlo como una especie de reloj cósmico. La teoría de la Relatividad General de Einstein predice de manera precisa cómo las ondas gravitacionales deberían afectar las señales de estos púlsares. Son esos desfases lo que demostraría la existencia de estas ondas gravitacionales de baja frecuencia.

«La investigación que realizamos en la UPV/EHU desde hace dos años se centra en identificar nuevos procesos en el universo primordial que puedan dar una señal detectable por este tipo de observatorios de ondas gravitacionales. La detección de este tipo de señales de forma inequívoca nos daría una información muy valiosa de cómo evolucionó el universo en sus primeros instantes, concluye Blanco Pillado.