Trabajo Sobre las Ondas Gravitacionales

1. LAS ONDAS
GRAVITACIONALES
ECHO POR: HÉCTOR EDUARDO PRIMO & ADRIÁN DE CASTRO

2. ÍNDICE
1. ¿ONDAS GRAVITAQUÉ?
2. ¿QUÉ SON?
3. ¿QUIÉN PROPUSO SU EXISTENCIA?
4. ¿PORQUÉ DEBEN DE SER IMPORTANTES?
5. ¿CÓMO SE DETECTAN?
6. ¿CUÁL ES SU PROCEDENCIA?
7. ¿QUÉ SE HA OBSERVADO?
8. ¿CÓMO SE COMPORTAN?

3. ¿ONDAS GRAVITAQUÉ?
El 11 de febrero de 2016, la comunidad
científica hizo historia. El observatorio
Advanced LIGO logró detectar por primera vez
una señal procedente de ondas gravitacionales.
Tres meses después, los investigadores han
conseguido determinar por segunda vez ondas
gravitacionales procedentes de la colisión de
dos agujeros negros. ¿Qué supone este
descubrimiento? ¿Cómo pueden definirse las
ondas gravitacionales y por qué nos deberían
importar? Estas son las cuatro claves para
explicar el concepto de ondas gravitacionales
para principiantes:

4. ¿QUÉ SON LAS ONDAS
GRAVITACIONALES?
Imagine que lanza una piedra a un estanque. En
el lugar donde caiga se producirá una pequeña
perturbación, que identificaremos fácilmente al
observar las ondas que se propagarán
suavemente sobre el agua. Algo similar ocurre
con las ondas gravitacionales. Los eventos más
exóticos y violentos del universo, como el Big
Bang, las explosiones de supernovas o las
colisiones de dos agujeros negros, también
producen ondas que se propagan de forma tenue
por el cosmos. Por este motivo, las ondas
gravitacionales también han sido descritas como
los "ecos" que nos permiten escuchar algunos de
estos explosivos y desconocidos eventos.

5. ¿QUIÉN PROPUSO SU EXISTENCIA?
Albert Einstein, al desarrollar la teoría general de la
relatividad en 1916, propuso también la existencia de
las ondas gravitacionales. Pero no fue el primer
científico que habló de la radiación gravitacional.
Como nos explica el Dr. Antonio López Maroto,
profesor de Física Teórica I de la UCM, Henri
Poincaré ya había planteado en 1908 que "las órbitas
planetarias deberían perder energía por emisión de
radiación del propio campo gravitatorio".
Incluso Pierre-Simon Laplace en 1776 ya había
considerado una idea similar.

6. ¿POR QUÉ DEBEN IMPORTARNOS?
En palabras de la Dra. Alicia Sintes, investigadora de
la Universitat de les Illes Balears, las ondas
gravitacionales podrían "abrir una nueva ventana al
conocimiento". Su detección nos daría más
información acerca de los fenómenos más violentos y
explosivos del cosmos. Podríamos saber, por
ejemplo, cómo se formaron los agujeros negros
supermasivos y su conexión con el nacimiento de las
galaxias. En otras palabras, si fuéramos capaces de
"escuchar" las tenues ondas que se propagan por el
universo podríamos conocer más acerca de las
perturbaciones que las provocaron. Utilizando el símil
del estanque, si podemos ver las ondas sobre el agua
lograríamos saber más acerca del lugar donde cayó la
piedra o el tamaño y la fuerza que esta tenía cuando
fue lanzada.

7. ¿CÓMO SE DETECTAN?
Las ondas gravitacionales interaccionan con la
materia comprimiendo los objetos en una
dirección y estirándolos en la dirección
perpendicular. Por tanto, los más modernos
detectores de ondas gravitacionales tienen
forma de L y miden las longitudes relativas de
sus brazos por medio de la interferometría, que
observa los patrones de interferencia producidos
al combinar dos fuentes de luz. Dos de estos
interferómetros están en los Estados Unidos -
uno en Hanford, Washington, y otro en
Livingston, Louisiana - y se llaman LIGO (siglas
en inglés de Observatorio de Ondas
Gravitacionales con Interferómetro Láser). LIGO
es el mayor de los detectores de ondas
gravitacionales, con sus brazos de 4 km de
longitud (un poco menos de 2.5 millas).

8. ¿CUÁL ES SU PROCEDENCIA?
Las explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones y otros
eventos producen ondas gravitacionales que tienen más energía que billones y
billones de bombas atómicas. La fusión de dos agujeros negros supermasivos es la
fuente más potente de estas ondas que puede haber, pero estos fenómenos no son
muy frecuentes y además suceden a millones de años luz del Sistema Solar. Para
cuando las ondas llegan a nuestro vecindario son tan débiles que detectarlas supone
uno de los mayores retos tecnológicos a los que se ha enfrentado la humanidad.

9. ¿QUÉ SE HA OBSERVADO?
El Observatorio de Interferometría Láser de Ondas
Gravitacionales (LIGO), en EE UU, ha captado las
ondas producidas por la fusión de dos agujeros
negros. Sería la primera vez que se captan ondas
gravitacionales y esto sucede justo un siglo
después de que Einstein predijera su
existencia. Hasta ahora solo había pruebas
indirectas de estas ondas. En 1978, Rusell Hulse y
Joseph Taylor demostraron que un púlsar binario
(dos estrellas orbitando juntas, una de ellas un
púlsar) estaban cambiando ligeramente su órbita
debido a la liberación de energía en forma de
ondas gravitacionales en una cantidad idéntica a la
que predecía la relatividad. Ambos ganaron el
Nobel de Física en 1993. En 2003 se confirmó que
lo mismo sucede con otra pareja estelar, en este
caso de dos púlsares.

10. ¿CÓMO SE COMPORTAN ESTAS
ONDAS?
Son comparables a las ondas que se mueven en la
superficie de un estanque o el sonido en el aire. Las
ondas gravitacionales deforman el tiempo y el espacio
y, en teoría, viajan a la velocidad de la luz. Su paso
puede modificar la distancia entre planetas, aunque
de forma muy leve. Como explica Kip Thorne, uno de
los pioneros en la búsqueda de estas ondas, estos
efectos deben ser especialmente intensos en las
proximidades de la fuente, donde se producen
"tormentas salvajes" que deforman el espacio y
aceleran y desaceleran el tiempo.

11. FIN

12. ENLACES:
FUENTE DE LA INFORMACIÓN:
http://elpais.com/elpais/2016/02/10/ciencia/1455124978_980574.html
http://www.ligo.org/sp/science/GW-Detecting.php
VIDEOS:
https://www.youtube.com/watch?v=A_yDnYIs4r0
https://www.youtube.com/watch?v=dpZWRHKm73M
https://www.youtube.com/watch?v=4GbWfNHtHRg